Årene frem til 2022 vil blive varmere end bestemt af mekanismer som drivhusgasser, vulkanudbrud, aerosoler mv., der direkte påvirker den globale gennemsnitstemperatur i atmosfæren og overfladetemperaturen i verdenshavene.
Det spår Florian Sévellec fra Université de Bretagne Occidentale i Brest, Frankrig og Sybren S. Drijfhout fra den meteorologiske institut i Holland i en ny artikel i Nature Communications.
Forskerne fremhæver, at resultatet er fremkommet med en forbavsende simpel model, som let kan køres på en sædvanlig laptop-computer i modsætning til andre modeller, der søger at forudsige vejr og klima ti år frem i tiden som eksempelvis DePreSys fra Met Office i Storbritannien, der kræver store supercomputere.
Sévellec og Drijfhout har testet deres model ved at vise, at den kan forudsige 'pausen' i den klimaopvarmning i årene efter 1998 udelukkende ud fra data for klimaet op til denne periode.
Forudsigelser vil altid rumme et element af usikkerhed, så når de to forskere med data op til udgangen af 2017 forudsiger, at 2018-2019 vil have højere gennemsnitstemperatur både i atmosfæren og i verdenshavenes overflade, så angiver de, at sandsynligheden herfor er henholdsvis 64 pct. og 74 pct.
Temperaturstigningen ud over den, som stammer fra mekanismer, der direkte påvirker temperaturen som drivhusgasser, vulkanudbrud og aerosoler, er ikke enorm, men dog signifikant på henholdsvis 0,02 kelvin (luft) og 0,07 kelvin (hav).
Det er ikke mindst en stor sandsynlighed for meget varme hændelser, der betyder, at årene 2018-2019 samlet set kommer til at ligge over den mere langsigtede trend for den globale temperaturudvikling.
Helt indtil til 2022 er der sandsynligheder over 50 pct. for ekstraordinære høje lufttemperaturer. For havtemperaturerne går denne periode helt op til ti år frem. På længere sigt er der lige stor sandsynlighed for varmere som for koldere hændelser.
Metode fra statistisk fysik
Variationerne er dog så små, at de vil være næsten umærkelige. Mere interessant end selve resultatet af forudsigelsen er imidlertid den teknik, som Sévellec og Drijfhout har taget i anvendelse.
For de to forskere fremhæver, at metoden i princippet også kan bruges til at forudsige andre forhold som nedbør eller variationer på regionalt niveau – som jo ikke mindst har været bemærkelsesværdige i år mange steder på kloden.
Analysen er baseret på overføringsoperatorer eller transfer operators, som de to forskere i deres artikel skriver, er en velkendt statistisk metode til karakterisere kaotisk opførsel i systemer.
Overføringsoperatorerne samler information fra alle kendte, tidligere tilstandsforandringer, så man kan beregne, hvordan et system vil udvikle sig fra dets nuværende tilstand (temperatur i det aktuelle tilfælde) til en ny tilstand på en probabilistisk måde.
Det er en metode, som er kendt fra statistisk fysik og tidligere har fundet anvendelse inden for eksempelvis geofysik. Det er svært at finde gode, enkle forklaringer på transfer operators, men læsere, som kan huske noget af deres matematikundervisning fra en højere læreanstalt, kan måske finde hjælp i denne video: What is a transfer operator?
I den aktuelle model kan klimaet være i en af 24 tilstande, som repræsenterer temperaturanomalier på op til tre standardafvigelser i hver retning fra det, som den direkte påvirkning giver. Fra en given tilstand specificerer overføringsoperatorerne den sandsynlighed, klimaet har for at havne i en given tilstand årene efter.
Holder forudsætningerne?
Forskerne redegør omhyggeligt for, at modellen hviler på fire forudsætninger, som kun kan siges at være tilnærmeligvis opfyldt.
Alligevel viser den simple model sig at være god til hindcast – altså at forudsige kendte temperaturforandringer ud fra data. Bedst er modellen til at forudsige havtemperaturerne, og det stemmer overens med andre analyser, der viser, at havet er mere forudsigeligt end atmosfæren, skriver forskerne.
Derved kan modellen være et nyttigt værktøj ved forudsigelser, der strækker sig fem-ti år ud i fremtiden, vurderer forskerne.
