Hoogwaardige klimaatsimulatie onthult gedetailleerde regionale effecten van 1°C wereldwijde opwarming

Global warming

Om zich aan te passen aan toekomstige klimaatverandering hebben beleidsmakers en belanghebbenden gedetailleerde regionale klimaatinformatie nodig, vaak op schalen die veel kleiner zijn dan de typische resolutie (~100-200 km) van klimaatmodellen die worden gebruikt in rapporten van het Intergouvernementeel Panel over Klimaatverandering (IPCC).

Een team van wetenschappers van het IBS Center for Climate Physics (ICCP), de Pusan National University in Zuid-Korea en het Alfred Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI) in Bremerhaven, Duitsland, heeft een belangrijke doorbraak bereikt in klimaatmodellering. Dit biedt ongekende inzichten in het toekomstige klimaat van de aarde en de variabiliteit ervan.

Met behulp van het AWI-CM3 aardmodel, een nieuw iteratief globaal modellingsprotocol en twee van de snelste supercomputers in Zuid-Korea, hebben de onderzoekers klimaatverandering gesimuleerd op schalen van 9 km in de atmosfeer en 4–25 km in de oceaan. Deze uitgebreide simulaties bieden een nauwkeuriger beeld van toekomstige klimaatcondities, wat betere planning voor klimaatadaptatie mogelijk maakt.

Het AWI-CM3 model met hoge resolutie vertegenwoordigt het mondiale klimaat nauwkeurig, inclusief kleinschalige fenomenen zoals neerslag in bergachtige gebieden, kust- en eilandklimaatprocessen, orkanen en oceaan turbulentie. Door meer regionale details en hun interacties met de grote schaal van atmosfeer en oceaan circulaties op te lossen, toont het model een superieure prestatie in vergelijking met de meeste lagere-resolutie klimaatmodellen.

Een belangrijk product van de simulaties is een set gedetailleerde wereldkaarten van verwachte klimaatverandering (bijvoorbeeld temperatuur, neerslag, winden, oceaanstromingen) voor een verwachte globale opwarming van 1°C. “Het is belangrijk om in gedachten te houden dat de wereldwijde opwarming ruimtelijk behoorlijk heterogeen is. Voor een wereldwijde temperatuurstijging van 1°C zal de Siberische en Canadese Arctis ongeveer 2°C warmer worden, terwijl de Arctische Oceaan tot 5°C opwarming zal ervaren,” zegt Moon Ja-Yeon van het ICCP en hoofdauteur van de studie.

Om brede toegang tot deze klimaatprojecties met hoge resolutie te waarborgen, heeft het team een interactieve dataplatform gelanceerd, waar gebruikers toekomstige klimaatverandering op regionale en mondiale schalen kunnen verkennen. Genormaliseerde klimaatveranderingsgegevens voor een wereldwijde opwarming van 1°C kunnen worden gedownload en direct in de Google Earth-applicatie worden geopend. Deze gegevens kunnen informatie bieden over verwachte toekomstige veranderingen in klimaatsvariabelen, zoals windsnelheid en wolken, die relevant zijn voor de toekomstige inzet van wind- of zonne-energie.

Volgens de AWI-CM3 simulaties zal de amplitude van zowel de Madden Julian Oscillation als de afwisselende El Niño en La Niña gebeurtenissen in de toekomst toenemen, wat zal leiden tot intensievere neerslag in de getroffen regio’s. De simulaties geven verder aan dat de frequentie en intensiteit van extreme neerslaggebeurtenissen (>50 mm/dag) zullen toenemen in gebieden zoals Oost-Azië, de Himalaya, de Andes, de Amazone, bergtoppen in Afrika en de oostkust van Noord-Amerika, met aanzienlijke implicaties voor overstromingen, erosie en aardverschuivingen.

“De meeste globale klimaatmodellen die worden gebruikt in de beoordelingsrapporten van het IPCC zijn te grof om kleine eilanden, zoals die in de westelijke tropische Stille Oceaan, op te lossen. Deze eilanden worden al bedreigd door de stijging van de wereldzeespiegel. Onze nieuwe klimaatmodellingsimulaties bieden nu nieuwe regionale inzichten in wat deze gebieden kunnen verwachten op het gebied van veranderingen in oceaanstromingen, temperaturen, neerslagpatronen en weersextremen. We hopen dat onze dataset uitgebreid zal worden gebruikt door planners, beleidsmakers en het publiek,” zegt Prof. Axel Timmermann, directeur van het ICCP en co-auteur van de studie.

De bevindingen van de studie bieden cruciale informatie voor het beoordelen van klimaatrisico’s en het implementeren van aanpassingsmaatregelen op regionale schalen.