Kredit:CC0 Public Domain
Två modellstudier dokumenterar sannolikheten för klimattipping i jordens delsystem. Resultaten stöder det brådskande att begränsa CO 2 utsläpp som plötsliga klimatförändringar kan vara mindre förutsägbara och mer utbredda i klimatsystemet än väntat. Arbetet är en del av det europeiska TiPES-projektet, koordineras av Köpenhamns universitet, Danmark men leddes av professor Michael Ghil, Ecole Normale Supérieure, Paris, Frankrike och medförfattare från Royal Meteorological Institute of Belgium och Parthenope University of Neapel, Italien.
Dricks kan vara nära förestående
Det antas ofta att klimatförändringarna kommer att fortgå gradvis när vi ökar mängden CO 2 i atmosfären. Under de senaste 15 åren, dock, det har blivit allt tydligare att jordens klimatsystem eller delsystem därav – som havsisen, monsunsystem, och havsströmmar – kan skifta abrupt och med liten varning som CO 2 nivåerna går upp. Detta kallas klimattips.
Två studier från det europeiska TiPES-projektet lägger nu till bevisen för att dricks kan vara nära förestående och kan vara mer utbrett i klimatsystemet än vad som vanligtvis förväntas.
El Ninõ tipsar vädersystem
I den första studien, författarna visar i en kopplad havs-atmosfärsmodell hur vindsystemen på mitten av latituderna över Europa och Nordamerika har en sannolikhet att tippa mellan olika typer av beteende (eller olika regimer, som klimatforskare säger) beroende på styrkan hos en El Niño. Med andra ord, klimatfenomenet El Niño – under vilken värme byggs upp i ytskikten i det östra tropiska Stilla havet – avgör om vindsystemet på medellatitud i USA mer eller mindre sannolikt kommer att växla abrupt mellan en regim och en annan.
Sådana probabilistiska klimattippar komplicerar förutsägelser, som generellt bygger på antagandet att klimatsystemen förändras gradvis på ett mer förutsägbart sätt. Resultaten, - medförfattare med Stéphane Vannitsem och Jonathan Demaeyer från Royal Meteorological Institute of Belgium och publicerad i Journal of Advances in Modeling Earth Systems , förklara därför varför nederbörds- och temperaturmönstren under och efter en El Niño hittills varit svåra att förutsäga med precision.
Tippa golfströmmen
Det andra resultatet gäller hastighetsinducerad tippning. Denna typ av klimattippning sker inte för att en viss tröskelnivå nås, som en CO 2 nivå i atmosfären, utan snarare för att förändringstakten är för snabb för att systemet ska kunna utvecklas gradvis.
Studien - författad med Stefano Pierini från Parthenope University of Neapel och publicerad i Vetenskapliga rapporter , finner hastighetsinducerad tippning i en förenklad modell av den vinddrivna havscirkulationen för första gången. I denna modellstudie, Golfströmmen – som distribuerar värme till Nordatlanten och spelar en viktig roll för att hålla temperaturerna i Västeuropa relativt milda – tippar mellan regimerna när CO 2 införs i snabb takt i modellen.
En verklig risk
Ett sådant resultat är mycket relevant som nivåer av CO 2 i atmosfären går för närvarande upp i en aldrig tidigare skådad takt. Om golfströmmen så småningom tippar på detta hastighetsinducerade sätt, Västeuropa kan uppleva ganska abrupta klimatförändringar.
"Dessa resultat indikerar att klimattippningar är en överhängande risk i jordsystemet. Även det säkra driftsutrymmet på 1,5 eller 2,0 grader över det nuvarande som allmänt antas av IPCC kanske inte är så säkert. Enligt försiktighetsprincipen, vi måste betrakta plötsliga och irreversibla förändringar av klimatsystemet som en verklig risk – åtminstone tills vi förstår dessa fenomen bättre, säger professor Michael Ghil.
TiPES-projektet är ett EU Horizon 2020 tvärvetenskapligt klimatvetenskapligt projekt om tipppunkter i jordsystemet. Arton partnerinstitutioner arbetar tillsammans i mer än 10 länder. TiPES koordineras och leds av Niels Bohr Institutet vid Köpenhamns universitet, Danmark och Potsdam Institute for Climate Impact Research, Tyskland.
