Klimamodellierer in Bedrängnis: Studien ergeben, dass neue IPCC-Modelle die Erwärmung überschätzen

Hypothetische Klimamodelle stellen weiterhin das Herzstück der offizielle IPCC-Aktivitäten dar. Der vor kurzem erschienene 5. Klimazustandsbericht des IPCC basiert auf einer neuen Serie von Klimamodellen, die sich “CMIP5” nennt, was für Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 steht. Der Vorlauf für diese Modelle beträgt mehrere Jahre, so dass es strukturell schwer ist, kurzfristig neueste Erkenntnisse in den Modellen zu berücksichtigen. Das IPCC-Modellierungswesen muss man sich wie eine Art Supertanker mit zwei- bis dreijährigem Wendekreis vorstellen. Was 2011 im Rechenansatz falsch eingegeben wurde, muss bis heute beibehalten werden. In der Zwischenzeit ist jedoch ein großer Wissensfortschritt erzielt worden: Die CO2-Klimasensitivität ist in zahlreichen Studien stark abgesenkt und der systematische und signifikante Einfluss von Ozeanzyklen anerkannt worden.

Bereits im Februar 2013 kam eine kritische Betrachtung der CMIP5-Klimamodelle in den Environmental Research Letters heraus. Ein Team um Peter Stott vom britischen Met Office Hadley Centre sah das Unheil kommen und sorgte vor. In einer Studie zur Qualität der CMIP5-Modelle fanden sie, dass diese zu hohe Erwärmungsraten anzeigen. Hier die Kurzfassung der Arbeit (Fettsetzung ergänzt):

Climate models predict a large range of possible future temperatures for a particular scenario of future emissions of greenhouse gases and other anthropogenic forcings of climate. Given that further warming in coming decades could threaten increasing risks of climatic disruption, it is important to determine whether model projections are consistent with temperature changes already observed. This can be achieved by quantifying the extent to which increases in well mixed greenhouse gases and changes in other anthropogenic and natural forcings have already altered temperature patterns around the globe. Here, for the first time, we combine multiple climate models into a single synthesized estimate of future warming rates consistent with past temperature changes. We show that the observed evolution of near-surface temperatures appears to indicate lower ranges (5–95%) for warming (0.35–0.82 K and 0.45–0.93 K by the 2020s (2020–9) relative to 1986–2005 under the RCP4.5 and 8.5 scenarios respectively) than the equivalent ranges projected by the CMIP5 climate models (0.48–1.00 K and 0.51–1.16 K respectively). Our results indicate that for each RCP the upper end of the range of CMIP5 climate model projections is inconsistent with past warming.

Im gleichen Monat kam eine ähnliche Studie im Journal of Geophysical Research heraus.  Ein Team um Piers Forster von der University of Leeds fand, dass die CMIP5-Modelle stark voneinander abweichen. Außerdem hätten die Modelle die Aerosole nicht im Griff und würden daher die Erwärmung überschätzen. Auszug aus der Kurzfassung:

Given the large present-day model spread, there is no indication of any tendency by modelling groups to adjust their aerosol forcing in order to produce observed trends. Instead, some CMIP5 models have a relatively large positive forcing and overestimate the observed temperature change.

Mitte Dezember 2013 beschäftigte sich auch die angesehene Klimawissenschaftlerin Judith Curry in einem Artikel mit dem Titel “How far should we trust models?” mit den Grenzen der Klimamodellierung. Bereits in den Vormonaten hatte Curry in ihren Beiträgen “Implications for climate models of their disagreement with observations“, “Climate Model Tuning” und “What are climate models missing?” wichtige Kritikpunkte an den aktuellen Modellen diskutiert.

Was für eine Kehrtwende. Noch 1990 war man voller Zuversicht, dass man die Natur nahezu vollständig in den Rechenkasten eingelocht hatte. Im ersten IPCC-Klimabericht stand doch tatsächlich:

The performance of current global climate models has shown that there is considerable skill in the simulation of the present day climate by atmospheric general circulation models.

Dreiundzwanzig Jahre später hat sich die ehemalige Technik-Euphorie in Katzenjammer verwandelt. Satte 98% aller CMIP5-Klimamodelle überschätzten die reale Temperaturentwicklung der letzten 10 Jahre.