Ursachen für eine höhere Klimasensitivität in CMIP6-Modellen

Abstrakt eines Artikels in den „Geophysical Research Letters“

von Mark D. Zelinka Timothy A. Myers Daniel T. McCoy Stephen Po-Chedley Peter M. Caldwell Paulo Ceppi Stephen A. Klein Karl E. Taylor1

Die Gleichgewichts-Klimasensitivität, die globale Reaktion der Oberflächentemperatur auf die CO-2Verdopplung, ist nach wie vor ungewiss. Der jüngste Konsens geht von 1,5–4,5 K aus. Globale Klimamodelle (GCMs), die versuchen, alle relevanten physikalischen Prozesse abzubilden, bieten die direkteste Möglichkeit, die Klimasensitivität über die CO2Verdopplung abzuschätzen. Hier zeigen wir, dass die in engem Zusammenhang stehende effektive Klimasensitivität in der sechsten Phase des Coupled Model Intercomparison Project (CMIP6) erheblich zugenommen hat und auf 27 GCMs Werte zwischen 1,8 und 5,6 K aufweist und in 10 von ihnen 4,5 K übersteigt. Dieser (statistisch nicht signifikante) Anstieg ist in erster Linie auf stärkere positive Wolkenrückkopplungen aufgrund einer abnehmenden extratropischen geringen Wolkendecke und Albedo zurückzuführen. Beide sind an die physikalische Darstellung von Wolken gebunden, die in CMIP6-Modellen zu schwächeren Reaktionen von extratropisch geringer Wolkendecke und Wassergehalt auf ungebremste Schwankungen der Oberflächentemperatur führen. Die Plausibilität dieser Modelle mit höherer Sensitivität muss angesichts ihrer impliziten gesellschaftlichen Auswirkungen unbedingt nachgewiesen werden.2

Hintergrund

Das Ausmaß des Klimawandels hängt eng damit zusammen, wie stark sich die Erde als Reaktion auf die Zunahme von Treibhausgasen erwärmt. Der Artikel stellt fest, dass die Temperaturreaktion auf eine abrupte Vervierfachung des atmosphärischen Kohlendioxids in der neuesten Generation globaler Klimamodelle erheblich zugenommen hat. Dies ist in erster Linie darauf zurückzuführen, dass der Wassergehalt und die Bedeckung der Wolken mit der globalen Erwärmung stärker abnehmen, was zu einer erhöhten Absorption des Sonnenlichts auf den Planeten führt – eine Verstärkung der Rückkopplung, die letztendlich zu einer stärkeren Erwärmung führt. Unterschiede in der physischen Darstellung von Wolken in Modellen führen zu dieser verbesserten Empfindlichkeit im Vergleich zur vorherigen Modellgeneration. Entscheidend ist, ob die neuesten Modelle, die vermutlich das Klimasystem besser abbilden als ihre Vorgänger.

Das „Climate News Network“3 zitiert Johan Rockström, Direktor des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung:

„Derzeit gibt es eine enorm hitzige Debatte in der Community der Klimamodelle“, sagte der Erdsystemwissenschaftler.

Es gibt 12 oder 13 Modelle, die eine Empfindlichkeit von nicht mehr 3°C, sondern 5°C oder 6°C mit einer Verdoppelung des CO2-Ausstoßes aufweisen.
Besonders beunruhigend ist, dass dies nicht die Ausreißer sind.“

Modelle aus Frankreich, dem US-Energieministerium, dem britischen Met Office und Kanada zeigen eine Klimasensitivität von 4,9°C, 5,3°C, 5,5°C bzw. 5,6°C. Dr. Zelinka, Klimawissenschaftler am Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien sagte:

„Man muss diese Modelle ernst nehmen – sie sind hochentwickelt und auf dem neuesten Stand der Technik.“

Unter den 27 in seiner Studie untersuchten neuen Modellen befanden sich auch diese unter den Modellen, die dem Klimawandel in den letzten 75 Jahren am besten entsprachen, was auf eine weitere Validierung ihrer Genauigkeit hindeutet.

Andere Modelle, die in den nächsten großen Bewertungsbericht des IPCC einfließen werden, ergaben jedoch deutlich geringere Anstiege, obwohl fast alle über den früheren Schätzungen lagen. Wissenschaftler werden die neuen Modelle rigoros testen und herausfordern.

„Es gibt keine Jury, aber es ist beunruhigend“, sagte Rockstrom. „Die Klimasensitivität liegt seit mehr als 30 Jahren im Bereich von 1,5°C bis 4,5°C. Wenn es jetzt zwischen 3°C und 7°C wird, wäre das enorm gefährlich.“


  1. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2019GL085782 

  2. maschinelle Übersetzung 

  3. https://climatenewsnetwork.net/paris-climate-goals-may-be-beyond-reach/