De kommande fyra åren kommer att bli onormalt varma - även ovanpå regelbundna klimatförändringar. Det är enligt ny forskning som min kollega Sybren Drijfhout och jag just har publicerat.

Vi utvecklade ett nytt förutsägelsessystem som vi kallar PROCAST (PROabilistic foreCAST), och använde den för att förutsäga klimatsystemets naturliga variation. Detta avser hur klimatet varierar naturligt från varma till svala faser som varar några år i taget, och är skild från den långsiktiga trenden med antropogen global uppvärmning. PROCAST förutspår en varm fas under de närmaste åren.

Vårt arbete, publicerad i Naturkommunikation , är viktigt eftersom sådana prognoser hjälper till att förutsäga chanserna för händelser som värmeböljor eller kalla snaps månader i förväg, och det är nu väl etablerat att avvikande klimathändelser har en direkt mänsklig inverkan. Till exempel, värmeböljor leder till överdöd på bara några veckor. Under den europeiska värmeböljan 2003, en lång torka gjorde att brittisk veteproduktion sjönk med 12%.

Tuffare vintrar, under tiden, kan förvärra luftvägsinfektioner, ökande påtryckningar på hälsovårdstjänster och utbud av läkemedel. Verkligen, konsumtionen av influensavacciner kan variera betydligt beroende på väderförhållandena. I UK, snöiga förhållanden vintern 2010 beräknades ha kostat ekonomin 690 miljoner pund per dag, medan naturgasförbrukningen ökade massivt. Att förutsäga dessa extrema klimathändelser upp till en säsong i förväg är därför en prioritet, för att möjliggöra tidig anpassning och kostnadseffektiv minskning.

Forskare har gjort några viktiga genombrott för att förstå och modellera klimatsystemet, men dessa har ännu inte överförts till en förmåga att förutsäga klimatet från år till år. Denna oförmåga har sina rötter i klimatsystemets deterministiska kaos, som har populariserats av idén om "fjärilseffekten" där det minsta felet i uppskattningen av det aktuella vädret kan få betydande konsekvenser senare.

Jakten på årlig prognos

Trots dessa svårigheter, stora forskningscentra och nationella meteorologiska tjänster har anammat denna utmaning och en betydande satsning pågår för närvarande för att utveckla exakta förutsägelser om klimatvariationer från år till år. Kärnan i denna utveckling bygger varje grupp och centrum på sin individuella toppmoderna klimatmodell som används för att sprida den nuvarande klimatstaten framåt. Tyvärr, eftersom klimatmodeller inte är perfekta, vi kan fortfarande inte effektivt förutsäga klimatet några år i förväg.

Det är här PROCAST kommer in. Istället för att förlita sig på en enda klimatmodell, vi kombinerade en rad olika klimatmodeller som används inom ramen för Coupled Model Intercomparison Project phase 5 (CMIP5). PROCAST kan snabbt utbildas för att bygga vidare på det arbete som redan utförts av dessa modeller, som redan är färdiga och fritt tillgängliga.

Detta har två uppenbara fördelar. Först, det tar bort allt beroende av en enda, möjligen partisk, modell. Men det förbättrar också hastigheten på prognoserna dramatiskt - en prognos som tidigare tog en superdator en hel vecka nu kan göras på en bärbar dator på några hundradelar av en sekund.

För att kontrollera om våra förutsägelser är korrekta och tillförlitliga, vi genomförde en serie a posteriori förutsägelser, eller "hindcasts". Vi fann att vårt system var både korrekt (kan förutsäga vad som faktiskt hände i framtiden) och pålitligt (i genomsnitt det förutsade inte händelser som inte inträffade).

Prognoser framtiden

Vår studie visar att ovanpå den påtvingade uppvärmningen från klimatförändringarna, naturlig variation kommer att orsaka en avvikande varm fas på mer än 0,02 ℃ för 2018, mer än 0,03 ℃ för 2018-2019, och mer än 0,01 ℃ för 2018-2022. Dessa siffror, som kan se obekant liten ut, är i själva verket jämförbara i intensitet med den typiska hastigheten för global uppvärmning som upplevs varje år om det i genomsnitt var det under det senaste århundradet (cirka 1 ℃ över 100 år är ungefär 0,01 ℃ varje år).

Det är dock viktigt att erkänna att metoden inte bara förutsäger ett givet värde, men en sannolikhet. Det betyder att varma år är mer troliga än kalla år för perioden 2018-2022. Vår forskning visade verkligen att det under de kommande två åren är 64% sannolikt att det kommer att bli onormalt varmt. Dessutom, under de kommande fem åren förutspår PROCAST en relativ minskning av sannolikheten för extrema kalla år.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.