I en Perspective-artikel som visas i veckans Proceedings of the National Academy of Sciences , Tim Palmer (Oxford University), och Björn Stevens (Max Planck Society), kritiskt reflektera över det nuvarande tillståndet för modellering av jordsystem.

De hävdar att det är ett misstag att formulera förståelsen av global uppvärmning som en produkt av sofistikerade modeller, eftersom denna inramning underskattar bidragen från fysiska principer och enkla modeller, samt observationer, för att etablera denna förståelse.

En sådan inramning leder också oundvikligen till en nedtoning av brister i tillståndet för jordsystemmodellering - och detta har konsekvenser för hur vetenskapen utvecklas. Jordsystemmodelleringens bidrag till förståelsen av den globala uppvärmningen har varit viktigt, men främst för att visa att de teoretiska ramarna för att tolka observationer var, trots deras många förenklingar, på spår. Nu när orsakerna till den globala uppvärmningen är klara, och det krav som detta ställer på att minska koldioxidutsläppen är tydligt, klimatvetenskapen står inför nya utmaningar, till exempel som Marotzke et al. (2017) påpekar, behovet av att förstå planetens beboelighet och mänskliga befolkningars förmåga att vara motståndskraftiga mot de extrema väder och klimat som kan följa med framtida uppvärmning."

Att ta itu med dessa utmaningar och informera beslutsfattande om hastigheten för framtida uppvärmning och riskerna med en uppvärmning av världen, en ny modelleringsstrategi krävs. Denna strategi, Professorerna Palmer och Stevens hävdar, bör utnyttja exascale computing och en framväxande ny generation av modeller; dessa syftar till att minska fördomar genom att representera – genom kända fysiklagar snarare än felbenägna semi-empiriska tillvägagångssätt – viktiga fysiska processer. Årtionden av erfarenhet av numeriska väderprognoser har, trots allt visat, att minska fördomar leder till förbättrade förutsägelser. För att utveckla denna nya generation av mer fysiskt baserade modeller, något som har förespråkats tidigare men nu blir möjligt, Palmer och Stevens trycker på för djärva multinationella initiativ för att sammanföra beräknings-, dator- och klimatforskare för att gemensamt utveckla modellsystem som fullt ut kommer att utnyttja framväxande teknologier och exa-skala datorer.

På frågan om han fruktade att deras kritik av det nuvarande tillståndet för modellering av jordens system skulle kunna utnyttjas av dem som försöker tvivla på den nuvarande förståelsen av global uppvärmning, Stevens svarar:"Det är viktigt att forskare talar ärligt. Det borde inte komma som en överraskning att vi kan förstå vissa saker (som världen värms upp på grund av mänskliga aktiviteter) men inte allt (som vad denna uppvärmning betyder för regionala förändringar i väder, ytterligheter, och planetens beboelighet). Genom att inte tala om gränserna för vår förståelse riskerar vi att misslyckas med att kommunicera behovet av nya vetenskapliga angreppssätt, precis när de behövs som mest."

På frågan om det kan motiveras att spendera nya pengar på ett sådant internationellt klimatmodelleringsinitiativ, Professor Palmer sa:"Jämfört med nya partikelkolliderare eller rymdteleskop, den mängd som behövs, kanske runt 100 miljoner dollar per år, är mycket blygsamt. Dessutom, nytta/kostnadsförhållandet till samhället av att ha en mycket tydligare bild av de faror vi står inför under de kommande decennierna genom våra pågående handlingar, verkar utomordentligt stort. För att vara ärlig, allt som behövs är viljan att arbeta tillsammans, över nationer, på ett sådant projekt. Då kommer det att hända."