Unser Ziel: Das sich ändernde Klima der Erde verstehen

Wir interessieren uns für die Prozesse, die das Klima der Erde prägen und verändern.

Unser Interesse wird dadurch zusätzlich angetrieben, dass menschliche Aktivitäten den Treibhauseffekt in der Atmosphäre verstärken, weshalb wir unbedingt wissen müssen, wie sich diese Verstärkung auf das Erdklima auswirken wird. Dass sie zu einer Erwärmung der Erdoberfläche führen wird, ist gut dokumentiert und unumstritten. Viel weniger klar und viel interessanter ist die Frage, wie stark die Erwärmung sein wird, die durch eine bestimmte Emissionszunahme der Treibhausgase verursacht wird. Wo werden diese Gase verbleiben? Wie schnell wird die Erwärmung erfolgen? Und was sind die Folgen der Erwärmung für das Wettergeschehen? Wann und wo beeinträchtigen diese Veränderungen die Fähigkeit der Ökosysteme, einschließlich der menschlichen Systeme, den Planeten zu bewohnen? Und wie könnten Veränderungen in diesen Systemen auf die letztendlichen Ursachen der Erwärmung, menschliche Aktivitäten, rückwirken? Die Beantwortung dieser Art von Fragen erfordert ein tiefes Verständnis der Funktionsweise des Klimasystems.

Der geschickte Einsatz neuer Technologien, Computer und Sensoren treibt die Entwicklung unseres Verständnisses weiter voran. Fortschritte in der Rechenkapazität stärken die physikalischen Grundlagen der Modelle, die wir entwickeln, um unsere Ideen zu testen. Fortschritte in der Sensortechnologie, von Satelliten bis hin zu autonomen Instrumenten, ermöglichen es uns immer besser, den Zustand der Erdatmosphäre, der Ozeane und der Landoberfläche auf verschiedenen Skalen zu quantifizieren, und damit können wir unsere Modelle testen. In beiderlei Hinsicht befinden wir uns in einer aufregenden Periode in der Entwicklung unserer Wissenschaft. Wir können jetzt neue Arten von Modellen verwenden - Modelle, die unser physikalisches Verständnis viel besser widerspiegeln, aber auch Modelle, die direkt aus Daten lernen können. Die Modelle, die wir erstellen, und die Daten, die wir sammeln, entwickeln ein Eigenleben, indem sie zu Erdinformationssystemen verschmolzen werden. Dadurch erlangen wir die Fähigkeit, unsere Erde und ihre möglichen Zukünfte auf neue Weise zu sehen.