지구온난화를 예측하는 데 사용되는 현재 방법의 한계 연구

복잡한 기후 모델에서 ECS의 정확한 추정은 가능한가

(배경) 과학자들은 평형기후민감도(ECS)를 기후 모델을 비교하기 위한 필수 수치로 간주
지난 수십 년 동안 ECS는 대기 중 CO2가 두 배로 증가한 후 지구 표면이 1.5℃에서 4.5℃ 사이일 것으로 예측하였음
(개요) EU 지원 TiPES 프로젝트의 연구 결과에 따르면 복잡한 기후 모델에서 ECS를 정확하게 측정하는 것은 상당히 어려운 것으로 밝혀짐
(내용) 연구 저자에 따르면 ECS를 추정하는 데 필요한 제한된 데이터와 상대적으로 짧은 시뮬레이션은 장기 온난화를 상당히 과소평가하게 될 위험이 있음
이는 일반적으로 사용되는 방법이 기후 반응, 즉 전 지구 평균 표면 온도의 변화가 선형이라고 가정하기 때문
그러나 실제로 기후 반응은 비선형적일 수 있으며, 때로는 큰 변화 직후에 바로 나타날 수도 혹은 오랜 시간이 지난 후에야 분명해지기도 함
지구 기후 시스템의 복잡성은 평형 온도에 도달하는 데 수천 년이 걸릴 수 있음을 의미하나, 오늘날의 슈퍼컴퓨터에서 실행되는 기후 모델 시뮬레이션은 150년 간의 기후 변화에 대한 결과를 산출하는 데 몇 개월이 걸림
따라서 기후 모델의 ECS를 찾기 위해 수천 년의 기후 변화를 시뮬레이션 하려면 모델을 몇 년 동안 계속 실행해야 하며, 이는 현실적으로 불가능함
때문에 과학자들은 모델이 수백 년간의 기후 변화를 시뮬레이션한 후 데이터를 수집한 다음 평형 온도에 도달할 때까지의 모델을 실행하여 평균 지구 온도가 얼마나 상승하는지 평가할 때 사용하고 있음
그러나 시뮬레이션이 아닌 계산에 기반한 이 단순화된 접근 방식은 표면 온도 상승을 과소평가할 수 있음
예를 들어, 수천 년 후에 갑작스러운 사막화가 평균 지구 기온을 갑자기 변화시킬 수 있다는 점 등을 계산에 고려하지 않기 때문
(결론) 현대 지구 기후 모델의 장기적인 변화를 확인하기 위해 광범위한 시뮬레이션을 수행하는 데에는 지름길(쉽고 명확하고 간단한 방법)은 없음