Кліматичні моделі працюють за принципом лінійної екстраполяції

У 2019 році Пет Френк опублікував роботу, яка викликала дискусії серед дослідників клімату. Вчений провів аналіз надійності глобальних кліматичних моделей, який раніше не виконувався належним чином. Його дослідження базувалося на стандартному методі фізичного аналізу похибок.

Френк створив спрощену модель, яка точно відтворювала прогнози передових глобальних кліматичних моделей. Результати показали, що ці складні системи прогнозують глобальну температуру повітря як просту лінійну екстраполяцію впливу парникових газів. Дослідник навів численні приклади точно відтворених прогнозів температури повітря.

Високоточна емуляція за допомогою спрощених обчислень, на думку автора аналізу, допомагає виявити циркулярну природу моделювання останніх десятиліть. Воно починається з концептуального підходу «примусу» та «зворотного зв'язку» при дослідженні впливу додаткового вуглекислого газу в атмосфері на енергетичний стан суші та океанів.

Автор ставить принципове питання: чи мав хтось вагомі фізичні підстави на початку досліджень припускати, що покращена здатність поглинати інфрачервоне випромінювання при зростанні парціального тиску вуглекислого газу діятиме як «примус»? Відповідь негативна. Також не було вагомих фізичних підстав припускати, що атмосфера зможе генерувати підсилювальний «зворотний зв'язок» до передбачуваного «примусу».

Навіть обчислений статичний радіаційний ефект виявляється надзвичайно слабким у правильному контексті питання. Валідним контекстом для дослідження є динаміка загальної циркуляції, в якій перетворення енергії масово переважає статичний ефект. У такому реалістичнішому підході не очевидно, що слід взагалі турбуватися про статичний ефект або очікувати можливості виділити його для надійного визначення тренду «потепління».

Статичний радіаційний ефект реалізується в моделях через кодування радіаційного переносу покроковим методом. Це неминуче керує довгостроковою еволюцією поверхневої температури та приросту явного тепла на суші й в океанах у процесі обчислювальної ітерації. По суті, це покрокова статична вправа, яка починається з припущення про вплив «примусу» кліматичної системи, до якого виникають підсилювальні «зворотні зв'язки». Саме тому емуляція прогнозів температури повітря глобальних кліматичних моделей Петом Френком спрацювала настільки добре.