Stukje uit: De staat van het klimaat
Hoe bruikbaar zijn klimaatmodellen?
In vrijwel alle wetenschappelijke disciplines is computersimulatie een belangrijk instrument
geworden bij het doorgronden van complexe processen die niet met eenvoudige
wiskundige relaties zijn te beschrijven. Maar de uitkomst van zo’n modellering
schept een virtuele werkelijkheid en die is niet zondermeer een weergave van de
realiteit. De uitkomst is sterk afhankelijk van de veronderstellingen die bij de berekeningen
worden ingevoerd. De belangrijkste veronderstelling in de door IPCC gerapporteerde
modellen is, dat vanwege het feit dat CO2 infraroodstraling absorbeert, de
verhoging van de concentratie in de atmosfeer de temperatuur daarvan moet verhogen.
In de ISPM (Hoofdstuk 4) wordt uitvoerig ingegaan op de beperkingen die het gebruik
van computermodellen in de klimatologie hebben. Een belangrijk element is dat
om een model zo dicht mogelijk bij de in het verleden waargenomen werkelijkheid te
brengen, ‘optimalisatie’ steeds een noodzakelijke stap is. Deze optimalisatie houdt in
dat een model dat niet klopt met de waarnemingen, daarmee in overeenstemming
wordt gebracht door parameters aan te passen. De noodzaak komt voort uit het feit
dat de klimaatmodellen benaderingen moeten gebruiken van fundamentele fysische
processen waarvan de (wiskundige) beschrijving complex of onmogelijk is. Een aantal
daarvan wordt ook in de procesindustrie toegepast om verschijnselen in bijvoorbeeld
chemische reactoren, ovens en ventilatoren te simuleren om aldus tot verbeterde
ontwerpen te komen. In de praktijk van de procestechniek kunnen de modellen
worden getoetst, zodat voor elk volgend ontwerp een verbeterd model kan worden
gebruikt. Zo kunnen vooral voor ‘oude’ processen uiterst nauwkeurige ontwerpmodellen
ontstaan.
In het ISPM wordt gesteld (paragraaf 4.3c) dat het atmosferisch systeem zodanig
complex is dat, zelfs indien een model het huidige gemiddelde klimaat accuraat zou
weergeven, na een bepaalde parametrisering, dit geen garantie biedt dat het een
toekomstige ontwikkeling betrouwbaar zou kunnen weergeven. Na een in de toekomst
waargenomen afwijking kan dan een ‘verbeterde’ parametrisering worden toegepast.
In die zin kan worden betoogd dat het voortgezet testen van de modellen tot
voortdurende verbetering ervan zal leiden.13 En dit is op zich, voor modelmakers,
ook in andere disciplines, een boeiende ontwikkeling. De huidige klimaatmodellen
(2008) zijn echter in strijd met observaties, in het bijzonder in de tropische atmosfeer
en in de atmosfeer van Antarctica. Dit wijst er op dat de klimaatmodellen nog onvoldoende
inzicht verschaffen in de processen die de temperatuur van de atmosfeer
bepalen.
Hoe bruikbaar zijn klimaatmodellen?
In vrijwel alle wetenschappelijke disciplines is computersimulatie een belangrijk instrument
geworden bij het doorgronden van complexe processen die niet met eenvoudige
wiskundige relaties zijn te beschrijven. Maar de uitkomst van zo’n modellering
schept een virtuele werkelijkheid en die is niet zondermeer een weergave van de
realiteit. De uitkomst is sterk afhankelijk van de veronderstellingen die bij de berekeningen
worden ingevoerd. De belangrijkste veronderstelling in de door IPCC gerapporteerde
modellen is, dat vanwege het feit dat CO2 infraroodstraling absorbeert, de
verhoging van de concentratie in de atmosfeer de temperatuur daarvan moet verhogen.
In de ISPM (Hoofdstuk 4) wordt uitvoerig ingegaan op de beperkingen die het gebruik
van computermodellen in de klimatologie hebben. Een belangrijk element is dat
om een model zo dicht mogelijk bij de in het verleden waargenomen werkelijkheid te
brengen, ‘optimalisatie’ steeds een noodzakelijke stap is. Deze optimalisatie houdt in
dat een model dat niet klopt met de waarnemingen, daarmee in overeenstemming
wordt gebracht door parameters aan te passen. De noodzaak komt voort uit het feit
dat de klimaatmodellen benaderingen moeten gebruiken van fundamentele fysische
processen waarvan de (wiskundige) beschrijving complex of onmogelijk is. Een aantal
daarvan wordt ook in de procesindustrie toegepast om verschijnselen in bijvoorbeeld
chemische reactoren, ovens en ventilatoren te simuleren om aldus tot verbeterde
ontwerpen te komen. In de praktijk van de procestechniek kunnen de modellen
worden getoetst, zodat voor elk volgend ontwerp een verbeterd model kan worden
gebruikt. Zo kunnen vooral voor ‘oude’ processen uiterst nauwkeurige ontwerpmodellen
ontstaan.
In het ISPM wordt gesteld (paragraaf 4.3c) dat het atmosferisch systeem zodanig
complex is dat, zelfs indien een model het huidige gemiddelde klimaat accuraat zou
weergeven, na een bepaalde parametrisering, dit geen garantie biedt dat het een
toekomstige ontwikkeling betrouwbaar zou kunnen weergeven. Na een in de toekomst
waargenomen afwijking kan dan een ‘verbeterde’ parametrisering worden toegepast.
In die zin kan worden betoogd dat het voortgezet testen van de modellen tot
voortdurende verbetering ervan zal leiden.13 En dit is op zich, voor modelmakers,
ook in andere disciplines, een boeiende ontwikkeling. De huidige klimaatmodellen
(2008) zijn echter in strijd met observaties, in het bijzonder in de tropische atmosfeer
en in de atmosfeer van Antarctica. Dit wijst er op dat de klimaatmodellen nog onvoldoende
inzicht verschaffen in de processen die de temperatuur van de atmosfeer
bepalen.
http://www.weerman-jurgenjoos.nl/Weer.aspx
