Perché nuovi modelli meteorologici e climatici?

I modelli svolgono un ruolo centrale nella scienza del tempo e del clima. Senza modelli, difficilmente si potrebbero fare previsioni meteorologiche affidabili per Chi siamo. Senza modelli climatici, avremmo una conoscenza molto limitata di ciò che accadrà con il riscaldamento globale.

Nonostante questi successi, vogliamo sviluppare la prossima generazione di modelli meteorologici e climatici nell'ambito dell'ampio progetto di ricerca EXCLAIM.¹ Questi strumenti sono destinati a fornire una risoluzione molto più elevata dei processi nell'atmosfera e negli oceani: Il team di ricerca, che lavorerà nell'ambito del Center for Climate Systems Modelling (C2SM), mira a creare un modello e un'infrastruttura di dati che consentano di simulare a livello globale tempeste, temporali e nuvole in particolare. Speriamo che questo porti a previsioni meteorologiche più affidabili e a proiezioni climatiche più precise.

Stiamo sostenendo il cavallo giusto?

Naturalmente sorgono anche delle domande. Non sappiamo già abbastanza sui cambiamenti climatici? A cosa serve se le previsioni del tempo migliorano ancora un po'? ? salario l'enorme sforzo?

In realtà, sappiamo già con un altissimo grado di certezza che l'uomo è responsabile della maggior parte del riscaldamento osservato. Possiamo collegare la relazione tra le emissioni di CO₂-e temperatura in modo relativamente accurato e sappiamo che possiamo ottimizzare le emissioni di CO₂-emissioni nette pari a zero entro i prossimi decenni per raggiungere gli obiettivi climatici di Parigi. Su questi punti, la nostra comprensione è già pienamente sufficiente per ricavare chiare raccomandazioni politiche per l'azione.

Tuttavia, la ricerca ha raggiunto i suoi limiti in molti altri aspetti del cambiamento climatico. Ad esempio, abbiamo una comprensione molto scarsa di come si svilupperanno in futuro i modelli meteorologici e i sistemi di tempesta, se i cicloni tropicali diventeranno più frequenti e come cambieranno le nuvole e le precipitazioni. Queste limitazioni hanno molto a che fare con il fatto che gli attuali modelli climatici sono, per dirla senza mezzi termini, troppo confusi sotto molti aspetti. Non rappresentano adeguatamente questi fenomeni e processi.

I processi elementari si dissolvono

Per comprendere e prevedere meglio il clima e le condizioni meteorologiche, i modelli posizionano una griglia sulla Terra e calcolano lo stato dell'atmosfera per ogni cella (analogo dell'oceano). Più piccola è la cella della griglia, più alta è la risoluzione. Nell'attuale generazione di modelli climatici globali, la risoluzione è di circa 100 chilometri (à link CMIP6).²

Tuttavia, questi modelli non risolvono i processi chiave nell'atmosfera o negli oceani. Ciò è più evidente nel caso delle nubi, dei temporali e delle tempeste, cioè dei processi che avvengono su scala chilometrica. Dobbiamo ancora stimare l'influenza di questi processi in modo indiretto, attraverso la parametrizzazione di Chi siamo. Questo comporta delle incertezze, perché le nuvole e i temporali non sono rilevanti solo per il tempo, ma anche per il clima.