Klimatförändringsforskare gillar inte att använda termen "förutsägelse". Snarare, de gör "prognoser" om planetens framtid när havsnivån stiger, skogsbränder sveper väst och orkaner blir hårdare.

Det finns en bra anledning till det.

I en värld full av desinformation - om medicin, politik och klimat, och i stort sett allt annat - en del av en forskares jobb innebär nu att lära allmänheten om hur vetenskap fungerar. Att övertyga allmänheten om att tro på vetenskapen innebär att man gör exakt, mätte projekt om framtiden.

De måste övervinna den stora frågan:Kan du verkligen göra korrekta prognoser om hur planeten kommer att se ut om 50 år, ett sekel från nu?

Klimatforskare tror att de kan, baserat på de senaste fem decennierna av klimatvetenskap som har visat sig vara korrekt. Futurister, som Jamais Cascio, en framstående kollega för Institute for the Future, en ideell framtidsgrupp baserad i Silicon Valley, studera nuvarande trender och tillgänglig data för att lägga fram troliga resultat för framtiden.

I dag, mycket av Cascios arbete är centrerat kring klimatförändringar, hjälpa människor att förbereda sig för framtiden och fatta välgrundade beslut för en värmande värld.

"Allt i världen, "Cascio sa, "varje framtida resultat måste undersökas genom klimatlinsen."

I framtiden, klimatförändringarna kan bara bli värre. Men hur mycket värre blir det?

Forskare har förlitat sig på klimatmodeller i över 50 år. Till människor som inte är forskare, det är utmanande att förstå beräkningarna som går in i dessa prognoser. Så, vad är egentligen en klimatmodell?

Meteorologer kan göra väderprognoser för nästa timme, eller till och med vecka, baserat på väderdata och prognosmodeller som använder luftfuktighet, temperatur, lufttryck, vindhastighet, bland andra nuvarande atmosfäriska, land och oceaniska förhållanden. Men med klimatet, ett specifikt områdes väder i genomsnitt under decennier, är lite mer utmanande att projicera och förstå.

En förlängning av väderprognoser, klimatmodeller ger ännu mer atmosfär, land- och havsförhållanden för att göra långsiktiga prognoser. Med hjälp av matematiska ekvationer och tusentals datapunkter, modellerna skapar representationer av fysiska förhållanden på jorden och simuleringar av det nuvarande klimatet.

Klimatmodeller förutsäger hur genomsnittliga förhållanden kommer att förändras i en region under de kommande decennierna samt hur klimatet såg ut innan människor spelade in det.

Forskare kan då förstå hur dessa förändrade förhållanden kan påverka planeten, vilket är användbart särskilt för att förstå klimatförändringar, sa Zeke Hausfather, en klimatforskare och chef för klimat och energi vid Breakthrough Institute, ett miljöforskningscenter baserat i Bay Area.

"Det kanske viktigaste (syftet) är att försöka föreslå vilka typer av förändringar som kan inträffa när världen fortsätter att släppa ut koldioxid och andra växthusgaser, "Sa husfar.

Den första klimatmodellen, utvecklades för över 50 år sedan i klimatvetenskapens tidiga dagar, hjälpte forskare att bedöma hur havet och atmosfären interagerade med varandra för att påverka klimatet. Modellen förutsade hur temperaturförändringar och skiftningar i havs- och atmosfärströmmar kan leda till klimatförändringar.

I dag, dessa modeller är mycket mer komplicerade och körs på några av världens mest kraftfulla superdatorer. För ett decennium sedan, de flesta modeller delade upp världen i segment på 250 kilometer, men nu är modellerna 100 kvadratkilometer. Fler regionala mönster uppstår när simuleringar är i en finare skala.

"Människor drar inte en bild av temperatur och koldioxid och drar en linje genom det och extrapolerar det sedan in i framtiden, "sa Gavin A. Schmidt, en senior klimatrådgivare på NASA.

Genom dessa framsteg inom teknik, dessa modeller blir ännu mer användbara för forskare för att förstå det förflutna, nutid och framtid.

"Lyckligtvis, de gör inte så hemskt jobb, "Sa Schmidt.

Allt detta verkar för att övertyga allmänheten och företag att vidta åtgärder.

En majoritet av amerikanerna märker redan effekterna av klimatförändringarna runt omkring dem, enligt en Pew Research Center -undersökning från 2020. Men individer, företag och politik måste "anpassa sig till ett radikalt och farligt föränderligt klimat, "Sa Cascio.

På individnivå, människor måste tänka på klimatet i alla sina monumentala beslut:om de ska skaffa barn; vilken bil att köpa hur man investerar; när och var man kan köpa hus. Regeringarna får klimatbeslut som påverkar hela nationers framtid, till exempel om man ska investera i alternativ energi eller skriva politik för att minska utsläppen.

Är klimatmodeller användbara?

Istället för att tänka på klimatmodeller som om de har rätt eller inte, Schmidt sa att klimatmodeller bör övervägas om de ger användbara prognoser.

"Berättar de saker för oss? Får de saker rätt mer än du skulle ha gjort utan dem?" Sa Schmidt.

Vanligtvis, svaret är ja, och vad dessa modeller informerar forskare är avgörande för deras förståelse av det framtida klimatet.

Hausfather vet detta bättre än någon annan, när han ledde en studie publicerad i tidskriften Geofysiska forskningsbrev analysera noggrannheten i tidiga klimatmodeller. Några av resultaten hittades i den senaste rapporten från FN:s klimatpanel som publicerades i augusti.

Husfar, tillsammans med medförfattaren Schmidt, jämförde 17 modellprognoser för global medeltemperatur som utvecklats mellan 1970 och 2007 med faktiska förändringar i global temperatur observerade under slutet av 2017.

Hausfather och hans kollegor fann lovande nyheter:De flesta modellerna har varit ganska exakta. Mer specifikt, 10 av modellprojektionerna visar resultat som överensstämmer med observationer. Av de återstående sju modellprognoserna fyra projicerade mer uppvärmning än observerat medan tre projicerade mindre uppvärmning än observerat.

Men Hausfather och hans kollegor insåg att detta inte berättade hela historien. Efter att ha redogjort för skillnader mellan modellerade och faktiska förändringar i atmosfärisk koldioxid och andra faktorer som driver klimatet, det visar sig att 14 av 17 modellprojektioner var "effektivt identiska" med uppvärmningen som observerades i den verkliga världen.

"Det var ett starkt bevis på att dessa modeller faktiskt har rätt, "Hausfather sa." De gör ett mycket bra jobb med att förutsäga globala temperaturer. "

Noggrannheten var särskilt imponerande i de tidigaste klimatmodellerna, Hausfather sa, särskilt med tanke på de begränsade observationsbevis för uppvärmning vid den tiden.

Men inte alla de tidiga modellerna var felfria. En av de första klimatmodellerna, skapades 1971 av klimatforskarna Rasool och Schneider, projicerade att världen skulle svalna på grund av den kylande effekten av atmosfäriska aerosoler.

"(Forskarna) tyckte att den kylande effekten av dessa aerosoler från förbränning av fossila bränslen som skulle reflektera solljus tillbaka till rymden skulle vara mycket starkare än uppvärmningseffekterna av växthusgasen, "Sa husfar.

Medan 1970 -talet fortfarande var i början av klimatforskningen, det mesta av tidens vetenskapliga litteratur pekade fortfarande på en värmande framtid som mycket mer sannolikt. Än, Rasool och Schneiders modell anförde fortfarande en rad nyhetsberättelser om en potentiell istid. Även i dag, modellen "trillar fortfarande ut då och då av människor som försöker misskreditera klimatvetenskap idag, "Sa husfar.

Nu har modellen visat sig vara felaktig. Det är enighet bland klimatforskare om att planeten inte svalnar - istället värmer den i oroväckande takt.

Även i dag, trots löftet om klimatmodeller som visas i Hausfaders studie, dessa modeller har fortfarande sina begränsningar, särskilt när det gäller osäkerheten om framtida utsläpp. Klimatforskare är fysiker - inte ekonomer eller statsvetare, och det är utmanande att förstå hur politiken kommer att forma utsläppsstandarder.

"Vi har ingen kristallkula som kan förutsäga det framtida mänskliga beteendet när det gäller hur mycket våra utsläpp kommer att förändras, "Hausfather sa." Vi kan bara förutse hur klimatet kommer att reagera på utsläppen. "

Frågor om noggrannhet i klimatmodeller uppstår också fortfarande när modeller skjuts utanför deras specifika parametrar. För att bekämpa detta, klimatmodeller fokuserar sina prognoser på fysiska förhållanden som ses i den naturliga världen, istället för statistisk sannolikhet, Sa Schmidt.

Forskare har mer förtroende för fysikens förutsägbarhet än statistik, för fysiken förändras inte i framtiden. Forskare kan lita på att de kan använda dessa modeller utanför den tidsperiod där de har observationsdata, som att titta på klimatet under den senaste istiden, Sa Schmidt.

"Hur saker kommer till uttryck kan vara annorlunda men den grundläggande fysiken ... de underliggande processerna förändras inte riktigt, "Sa Schmidt.

Hausfather sa att det fortfarande finns mycket arbete kvar att förbättra klimatmodeller, men de blir genomgående bättre med tiden. Simuleringar av jorden blir skarpare när fler fysiska processer läggs till och datorkraften växer.

Varför göra prognoser för framtiden?

Medan klimatforskare fokuserar på fysik för att göra prognoser för det framtida klimatet, Cascio och andra futurister placerar vetenskapliga data i ett större sammanhang, göra framsyn baserad på klimatförändringar, ny teknisk utveckling, såväl som politiska och sociala rörelser. Futurism är "i huvudsak förutseende historia, "Sa Cascio.

"Tanken är att ta vetenskapen och bädda in den i en historikers förståelse för hur världen fungerar för att försöka få en uppfattning om vilka möjliga resultat vi ser framöver, "Sa Cascio.

Men, precis som med klimatmodeller, osäkerhet är inneboende i prognosernas karaktär. Futurister vill inte lova för mycket, men de ger en prognos om vad som kan hända och orsaker till att det kan hända, Sa Cascio.

De flesta av Cascios arbete med klimatförändringsprojekt är en dyster framtid. I hans perspektiv, en "absolut radikal" och "transformativ" klimatplan är nödvändig för att göra den nödvändiga förändringen. Planer som är "förnuftiga och acceptabla (är) nästan inte tillräckligt."

"Jag vill verkligen ha fel om allt det här, "Cascio sa, "eftersom det inte finns några framtider som inte är riktigt deprimerande för nästa generation."

Trots den förtvivlan som många klimatforskare och framtidsforskare förutspådde, det finns fortfarande hopp. Om de globala utsläppen kan sänkas till noll, Hausfather sa att de bästa klimatmodelluppskattningarna illustrerar att världen kommer att sluta värma.

"Det är inte för sent att agera, "Sade Hausfather." Världen är inte inlåst i en viss uppvärmning. "

Cascio försöker fortfarande betrakta sig själv som en långsiktig optimist för framtiden, eftersom de förändringar som är nödvändiga för att mildra klimatförändringar också kommer att leda till en mycket mer "transparent och rättvis" värld, han sa.

"Om vi ​​kan ta oss igenom andra halvan av detta århundrade, det finns en mycket god chans att det vi kommer att sluta med är en riktigt underbar värld, "Sa Cascio.

© 2021 The Sacramento Bee (Sacramento, Kalifornien.)

Distribueras av Tribune Content Agency, LLC.