Klimaatmodellen

In de klimaatmodellen ('Global Circulation Models' of GCM-modellen) die gebruikt worden om het klimaat te beschrijven en te komen tot voorspellingen met betrekking tot de gevolgen van de uitstoot van broeikasgassen etc, zijn in de loop der tijd steeds meer bronnen en vastleggingsmogelijkheden van broeikasgassen meegenomen. Ook zijn diverse mee- en tegenkoppelingen geïmplementeerd.

Een voorbeeld van een meekoppeling, met een potentieel destabiliserend effect op het klimaat, is de mate van verdamping van water. Als de energiebalans van de aarde verstoord raakt en er netto accumulatie van energie in het systeem aarde optreedt, zal een groot deel van deze energie in de wereldzeeën terechtkomen. Daardoor neemt de temperatuur van het zeewater enigzins toe, maar belangrijker, ook de snelheid van verdamping en de evenwichtsconcentratie van water in de atmosfeer. Doordat water in de atmosfeer net als CO₂ een sterke broeikaswerking heeft, ontstaat zo een zichzelf versterkend effect: meer water in de atmosfeer leidt tot vasthouden van nog meer energie, wat leidt tot nog meer opname in de oceanen en meer verdamping. De invloed op het versterkt broeikaseffect is echter zeer beperkt.

Een voorbeeld van een stabiliserende tegenkoppeling is de aanwezigheid van stofdeeltjes in de atmosfeer. Zelfs door een kleine toename van de temperatuur kunnen gebieden op aarde verwoestijnen en net als bij een vulkaanuitbarsting zal daardoor gemiddeld meer stof in de atmosfeer komen. Stof heeft gemiddeld een afkoelend effect doordat het netto zonlicht reflecteert. Hier is dus sprake van een stabiliserende tegenkoppeling in het klimaatsysteem. De uitbarsting (in 2002) van de vulkaan Pinatubo heeft een grote hoeveelheid stof in de hogere lagen van de atmosfeer gebracht. Het effect daarvan op de mondiale gemiddelde temperatuur kwam goed overeen met de voorspellingen in klimaatmodellen: met de gegevens van deze uitbarsting konden de modellen op dit punt worden gecalibreerd.

In de loop der tijd zijn de klimaatmodellen niet alleen completer geworden, maar ook steeds groter en gedetailleerder. Wetenschappers proberen op een steeds hogere resolutie voorspellingen te doen over het klimaat: van wereld naar continenten en soms zelfs landen, van voorspellingen over smeltende poolkappen naar de zeespiegelstijging in de Noordzee.

Wat blijft, is dat klimaatmodellen het klimaat voorspellen, NIET het weer van morgen, volgende week of volgend jaar. Het klimaat veroorzaakt weer met, zeker in Noordwest-Europa, een grote variabiliteit waarbinnen het heel goed mogelijk is een strenge winter te hebben terwijl gemiddeld de temperatuur op aarde voortdurend toeneemt.