ABOUT THE SPEAKER
Gavin Schmidt - Climate scientist
What goes into a climate model? Gavin Schmidt looks at how we use past and present data to model potential futures.

Why you should listen
Gavin Schmidt is a climate scientist at Columbia University's Earth Institute and is Deputy Chief at the NASA Goddard Institute for Space Studies. He works on understanding past, present and future climate change, using ever-more refined models and data sets to explore how the planet's climate behaves over time.
 
Schmidt is also deeply committed to communicating science to the general public. As a contributing editor at RealClimate.org, he helps make sure general readers have access to the basics of climate science, and works to bring the newest data and models into the public discussion around one of the most pressing issues of our time. He has worked with the American Museum of Natural History and the New York Academy of Sciences on education and public outreach, and he is the author of Climate Change: Picturing the Science, with Josh Wolfe.
More profile about the speaker
Gavin Schmidt | Speaker | TED.com
TED2014

Gavin Schmidt: The emergent patterns of climate change

Gavin Schmidt: Die Muster des Klimawandels

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Man kann den Klimawandel nicht in Teilstücken verstehen, so der Klimaforscher Gavin Schmidt. Entweder man versteht diesen ganz oder gar nicht. In seinem aufschlussreichen Vortrag erklärt Schmidt, wie er das Gesamtbild des Klimawandels mit faszinierenden Modellen studiert, die das unendlich komplexe Zusammenspiel kleinerer Umweltphänomene veranschaulichen.
- Climate scientist
What goes into a climate model? Gavin Schmidt looks at how we use past and present data to model potential futures. Full bio

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00:12
We liveLeben in a very complexKomplex environmentUmwelt:
0
864
2323
Wir leben in einer Umwelt,
00:15
complexityKomplexität and dynamismDynamik
1
3187
1904
die sehr komplex und dynamisch ist.
Satellitenbilder und Videos belegen das
00:17
and patternsMuster of evidenceBeweise
2
5091
2063
und lassen Klimamuster
erkennbar werden.
00:19
from satelliteSatellit photographsFotografien, from videosVideos.
3
7154
2885
00:22
You can even see it outsidedraußen your windowFenster.
4
10039
3011
Man kann diese Muster sogar
vom Fenster aus sehen.
00:25
It's endlesslyendlos complexKomplex, but somehowirgendwie familiarfamiliär,
5
13050
3860
Sie sind überaus komplex,
wirken aber vertraut.
Diese Muster scheinen sich zu wiederholen,
00:28
but the patternsMuster kindArt of repeatwiederholen,
6
16910
1960
00:30
but they never repeatwiederholen exactlygenau.
7
18870
2490
sind aber nie genau gleich.
00:33
It's a hugeenorm challengeHerausforderung to understandverstehen.
8
21360
4127
Es ist eine enorme Herausforderung,
sie zu verstehen.
00:37
The patternsMuster that you see
9
25487
2132
Die Muster, die Sie sehen,
00:39
are there at all of the differentanders scalesWaage,
10
27619
3720
gibt es in allen Größenordnungen.
Man kann diese Muster aber nicht
in kleinere Einheiten aufteilen und sagen:
00:43
but you can't chopChop it into one little bitBit and say,
11
31339
2906
00:46
"Oh, well let me just make a smallerkleiner climateKlima."
12
34245
2663
“Dann entwerfe ich eben
ein kleineres Klimamodell."
00:48
I can't use the normalnormal productsProdukte of reductionismReduktionismus
13
36908
4212
Man kann nicht die typische Form
des Reduktionismus anwenden,
00:53
to get a smallerkleiner and smallerkleiner thing that I can studyStudie
14
41120
2722
um immer kleinere Einheiten zu erhalten,
00:55
in a laboratoryLabor and say, "Oh,
15
43842
2308
die man im Labor untersuchen kann,
um dann zu sagen:
00:58
now that's something I now understandverstehen."
16
46150
2396
"Jetzt verstehe ich das alles."
01:00
It's the wholeganze or it's nothing.
17
48546
3367
Entweder man versteht alles oder nichts.
01:03
The differentanders scalesWaage that give you
18
51913
2552
Die unterschiedlichen Maßstäbe,
01:06
these kindsArten of patternsMuster
19
54465
2122
die diese Muster sichtbar machen,
01:08
rangeAngebot over an enormousenorm rangeAngebot of magnitudeGröße,
20
56587
3457
umfassen eine enorme Skala
an Größenordnungen.
01:12
roughlygrob 14 ordersBestellungen of magnitudeGröße,
21
60044
2416
Es gibt etwa 14 davon,
01:14
from the smallklein microscopicmikroskopische particlesPartikel
22
62460
2491
von mikroskopisch kleinen Partikeln
01:16
that seedSamen cloudsWolken
23
64951
2376
zur Wolkenimpfung
01:19
to the sizeGröße of the planetPlanet itselfselbst,
24
67327
2560
bis zur Größe der Erde,
01:21
from 10 to the minusMinus- sixsechs
25
69887
1276
von 10 hoch -6 m
01:23
to 10 to the eightacht,
26
71163
1077
bis 10 hoch 8 m,
01:24
14 ordersBestellungen of spatialräumlich magnitudeGröße.
27
72240
2292
14 räumliche Größenordnungen.
01:26
In time, from millisecondsMillisekunden to millenniaJahrtausende,
28
74532
3411
Auch bei Zeiteinheiten, von Millisekunden
bis zu Jahrtausenden,
01:29
again around 14 ordersBestellungen of magnitudeGröße.
29
77943
3055
unterscheidet man ca. 14 Größenordnungen.
Was bedeutet das?
01:32
What does that mean?
30
80998
1387
01:34
Okay, well if you think about how
31
82385
1939
Wenn man wissen möchte,
01:36
you can calculateberechnen these things,
32
84324
2660
wie sich diese Dinge berechnen lassen,
01:38
you can take what you can see,
33
86984
1960
dann sammelt man Beobachtungsdaten,
01:40
okay, I'm going to chopChop it up
34
88944
1026
teilt diese in viele kleine Einheiten auf
01:41
into lots of little boxesKästen,
35
89970
1379
01:43
and that's the resultErgebnis of physicsPhysik, right?
36
91349
2355
und erhält so physikalisch
korrekte Ergebnisse.
01:45
And if I think about a weatherWetter modelModell-,
37
93704
1725
Ein Wettermodell
01:47
that spansüberspannt about fivefünf ordersBestellungen of magnitudeGröße,
38
95429
2494
umfasst ca. fünf Größenordnungen,
01:49
from the planetPlanet to a fewwenige kilometersKilometer,
39
97923
3127
von der Größe der Erde
bis zu wenigen Kilometern.
01:53
and the time scaleRahmen
40
101050
1538
Zeiteinheiten reichen von wenigen Minuten
01:54
from a fewwenige minutesProtokoll to 10 daysTage, maybe a monthMonat.
41
102588
4412
bis zu zehn Tagen
oder vielleicht einem Monat.
01:59
We're interestedinteressiert in more than that.
42
107000
1395
Wir wollen aber mehr wissen.
02:00
We're interestedinteressiert in the climateKlima.
43
108395
1305
Uns interessiert das Klima.
02:01
That's yearsJahre, that's millenniaJahrtausende,
44
109700
2141
Hier sind Jahre, Jahrtausende
02:03
and we need to go to even smallerkleiner scalesWaage.
45
111841
2573
und sogar noch kleinere Maßstäbe relevant.
02:06
The stuffSachen that we can't resolveEntschlossenheit,
46
114414
1601
Kürzere Prozesse,
02:08
the sub-scaleSub-Skala processesProzesse,
47
116015
1965
die wir nicht untersuchen können,
02:09
we need to approximateungefähre in some way.
48
117980
1980
müssen wir annähernd berechnen.
02:11
That is a hugeenorm challengeHerausforderung.
49
119960
1762
Das ist eine enorme Herausforderung.
02:13
ClimateKlima modelsModelle in the 1990s
50
121722
2188
Klimamodelle der Neunzigerjahre
02:15
tookdauerte an even smallerkleiner chunkStück of that,
51
123910
1970
haben noch weniger Größenordnungen,
02:17
only about threedrei ordersBestellungen of magnitudeGröße.
52
125880
2018
nur ungefähr drei, berücksichtigt.
02:19
ClimateKlima modelsModelle in the 2010s,
53
127898
2095
Klimamodelle zu Beginn des
21. Jahrhunderts,
02:21
kindArt of what we're workingArbeiten with now,
54
129993
1774
mit denen wir im Moment arbeiten,
02:23
fourvier ordersBestellungen of magnitudeGröße.
55
131767
2940
greifen auf vier Größenordnungen zurück.
02:26
We have 14 to go,
56
134707
2303
14 Größenordnungen gibt es,
02:29
and we're increasingsteigend our capabilityFähigkeit
57
137010
2200
und alle zehn Jahre gelingt es uns,
02:31
of simulatingSimulation von those at about
58
139210
1870
eine weitere Größenordnung zu simulieren.
02:33
one extraextra orderAuftrag of magnitudeGröße everyjeden decadeDekade.
59
141080
3546
Jede zusätzliche räumliche Größenordnung
02:36
One extraextra orderAuftrag of magnitudeGröße in spacePlatz
60
144626
1895
02:38
is 10,000 timesmal more calculationsBerechnungen.
61
146521
3249
erhöht den Rechenaufwand
um ein 10 000-Faches,
02:41
And we keep addingHinzufügen more things,
62
149770
2380
und wir fügen
immer weitere Elemente hinzu,
02:44
more questionsFragen to these differentanders modelsModelle.
63
152150
2374
die wieder neue Fragen aufwerfen.
02:46
So what does a climateKlima modelModell- look like?
64
154524
2733
Wie sieht also ein Klimamodell aus?
02:49
This is an oldalt climateKlima modelModell-, admittedlyfreilich,
65
157257
2341
Hier sehen Sie zugegebenermaßen
ein altes Modell,
02:51
a punchPunsch cardKarte, a singleSingle lineLinie of FortranFORTRAN codeCode.
66
159598
4080
eine Lochkarte mit einer einzigen
Fortran-Codezeile.
02:55
We no longerlänger use punchPunsch cardsKarten.
67
163678
1978
Wir benutzen keine Lochkarten mehr,
02:57
We do still use FortranFORTRAN.
68
165656
2241
aber wir verwenden immer noch Fortran.
02:59
New-fangledNeuartige ideasIdeen like C
69
167897
1957
Neumodische Programmiersprachen wie C
03:01
really haven'thabe nicht had a biggroß impactEinfluss
70
169854
3235
hatten keinen großen Einfluss
03:05
on the climateKlima modelingModellieren communityGemeinschaft.
71
173089
2367
auf die Entwicklung von Klimamodellen.
03:07
But how do we go about doing it?
72
175456
1400
Wie gehen wir nun also vor?
03:08
How do we go from that complexityKomplexität that you saw
73
176856
4624
Wie gelangen wir von der
vorhin erwähnten Komplexität
03:13
to a lineLinie of codeCode?
74
181480
2530
zu einer Codezeile?
Wir gehen Schritt für Schritt vor.
03:16
We do it one pieceStück at a time.
75
184010
1573
03:17
This is a pictureBild of seaMeer iceEis
76
185583
1878
Hier sehen Sie ein Luftbild von Meereis,
03:19
takengenommen flyingfliegend over the ArcticArktis.
77
187461
2098
das über der Arktis aufgenommen wurde.
03:21
We can look at all of the differentanders equationsGleichungen
78
189559
2038
Wir können alle Gleichungen betrachten,
03:23
that go into makingHerstellung the iceEis growgrößer werden
79
191597
3112
die dazu führen, dass das Eis wächst,
03:26
or meltSchmelze or changeVeränderung shapegestalten.
80
194709
2114
schmilzt oder seine Form verändert.
Wir können Größenänderungen
03:28
We can look at the fluxesFlussmittel.
81
196823
1131
03:29
We can look at the ratePreis at whichwelche
82
197954
1952
und die Zeit betrachten,
03:31
snowSchnee turnswendet sich to iceEis, and we can codeCode that.
83
199906
2845
in der Schnee zu Eis wird,
03:34
We can encapsulateKapseln that in codeCode.
84
202751
2329
und das können wir als Code darstellen.
03:37
These modelsModelle are around
85
205080
1226
Der Code dieser Modelle umfasst
03:38
a millionMillion linesLinien of codeCode at this pointPunkt,
86
206306
2083
im Moment ca. eine Million Zeilen
03:40
and growingwachsend by tenszehn of thousandsTausende of linesLinien of codeCode
87
208389
3470
und wird jedes Jahr
um zehntausende Zeilen erweitert.
03:43
everyjeden yearJahr.
88
211859
1191
Dies ist ein Bestandteil,
03:45
So you can look at that pieceStück,
89
213050
1653
03:46
but you can look at the other piecesStücke too.
90
214703
1922
aber man kann noch weitere betrachten.
03:48
What happensdas passiert when you have cloudsWolken?
91
216625
1933
Was ist eigentlich mit Wolken?
03:50
What happensdas passiert when cloudsWolken formbilden,
92
218558
2159
Was passiert, wenn sich Wolken bilden,
03:52
when they dissipatezerstreuen, when they rainRegen out?
93
220717
1882
sich auflösen oder ausregnen?
03:54
That's anotherein anderer pieceStück.
94
222599
1742
Das ist ein weiteres Element.
03:56
What happensdas passiert when we have radiationStrahlung
95
224341
1846
Was geschieht,
03:58
comingKommen from the sunSonne, going throughdurch the atmosphereAtmosphäre,
96
226187
2534
wenn Solarstrahlung
die Atmosphäre durchdringt,
04:00
beingSein absorbedabsorbiert and reflectedreflektiert?
97
228721
1926
absorbiert und reflektiert wird?
04:02
We can codeCode eachjede einzelne of those
very smallklein piecesStücke as well.
98
230647
3979
Jedes dieser winzigen Elemente
können wir als Code darstellen.
04:06
There are other piecesStücke:
99
234626
1416
Es gibt noch weitere Elemente:
04:08
the windsWinde changingÄndern the oceanOzean currentsStrömungen.
100
236042
3460
Winde, die Meeresströmungen ändern,
04:11
We can talk about the roleRolle of vegetationVegetation
101
239502
3770
und die Rolle der Vegetation
04:15
in transportingden Transport von waterWasser from the soilsBöden
102
243272
2329
beim Transport von Wasser aus dem Boden
04:17
back into the atmosphereAtmosphäre.
103
245601
1969
zurück in die Atmosphäre.
04:19
And eachjede einzelne of these differentanders elementsElemente
104
247570
2914
Jedes dieser Elemente
04:22
we can encapsulateKapseln and put into a systemSystem.
105
250484
3624
können wir in einem System zusammenfassen.
04:26
EachJedes of those piecesStücke endsendet up addingHinzufügen to the wholeganze.
106
254108
5148
Jedes Element trägt zum großen Ganzen bei.
04:31
And you get something like this.
107
259256
2297
Und dann erhält man Folgendes:
04:33
You get a beautifulschön representationDarstellung
108
261553
2848
eine anschauliche Darstellung
04:36
of what's going on in the climateKlima systemSystem,
109
264401
2622
der Vorgänge im Klimasystem,
04:39
where eachjede einzelne and everyjeden one of those
110
267023
3389
in dem jedes auftauchende Klimamuster --
04:42
emergentEmergent patternsMuster that you can see,
111
270412
2782
die Wirbel im Südlichen Ozean,
04:45
the swirlswirbelt in the SouthernSüdlichen OceanOzean,
112
273194
2003
04:47
the tropicaltropisch cycloneZyklon in the GulfGolf of MexicoMexiko,
113
275197
2756
der tropische Wirbelsturm
im Golf von Mexiko,
04:49
and there's two more that are going to popPop up
114
277953
1641
und zwei weitere,
04:51
in the PacificPazifik at any pointPunkt now,
115
279594
2354
die gleich im Pazifik auftauchen;
04:53
those riversFlüsse of atmosphericAtmosphäre waterWasser,
116
281948
2713
die Ströme des Wasserdampfes
in der Atmosphäre --
04:56
all of those are emergentEmergent propertiesEigenschaften
117
284661
2857
all diese spontan
auftretenden Eigenschaften,
04:59
that come from the interactionsWechselwirkungen
118
287518
2124
die aus dem Zusammenspiel
05:01
of all of those small-scalekleinräumig processesProzesse I mentionederwähnt.
119
289642
3495
aller kleineren Prozesse hervorgehen.
05:05
There's no codeCode that sayssagt,
120
293137
1905
Kein Code schreibt vor:
"Erschaffe einen Wirbel
im Südlichen Ozean."
05:07
"Do a wigglewackeln in the SouthernSüdlichen OceanOzean."
121
295042
1857
05:08
There's no codeCode that sayssagt, "Have two
122
296899
2668
Kein Code schreibt vor:
"Erschaffe zwei tropische Wirbelstürme,
die einander umkreisen."
05:11
tropicaltropisch cyclonesZyklone that spinDreh around eachjede einzelne other."
123
299567
2898
05:14
All of those things are emergentEmergent propertiesEigenschaften.
124
302465
3812
All das sind Eigenschaften,
die spontan auftreten.
05:18
This is all very good. This is all great.
125
306277
2146
Das alles ist großartig.
05:20
But what we really want to know
126
308423
1270
Wir wollen aber wissen,
05:21
is what happensdas passiert to these emergentEmergent propertiesEigenschaften
127
309693
1949
was mit diesen Eigenschaften geschieht,
05:23
when we kickKick the systemSystem?
128
311642
1705
wenn wir das System beeinflussen.
05:25
When something changesÄnderungen, what
happensdas passiert to those propertiesEigenschaften?
129
313347
3533
Was geschieht mit diesen Eigenschaften,
wenn sich etwas ändert?
05:28
And there's lots of differentanders waysWege to kickKick the systemSystem.
130
316880
2989
Es gibt viele Möglichkeiten,
das System zu beeinflussen.
05:31
There are wobbleswackelt in the Earth'sDer Erde orbitOrbit
131
319869
2033
Im Verlauf von Hunderttausenden von Jahren
05:33
over hundredsHunderte of thousandsTausende of yearsJahre
132
321902
1879
gibt es in der Erdbahn Schwankungen,
05:35
that changeVeränderung the climateKlima.
133
323781
2026
die das Klima beeinflussen.
05:37
There are changesÄnderungen in the solarSolar- cyclesFahrräder,
134
325807
2136
Sonnenfleckenzyklen ändern sich
etwa alle elf Jahre
05:39
everyjeden 11 yearsJahre and longerlänger, that changeVeränderung the climateKlima.
135
327943
3105
und beeinflussen so das Klima.
05:43
BigGroß volcanoesVulkane go off and changeVeränderung the climateKlima.
136
331048
3574
Große Vulkane brechen aus
und verändern das Klima.
05:46
ChangesÄnderungen in biomassBiomasse burningVerbrennung, in smokeRauch,
137
334622
3238
Veränderungen
beim Verbrennen von Biomasse,
bei Rauchgasen oder Aerosolen;
05:49
in aerosolAerosol particlesPartikel, all of those things
138
337860
1863
05:51
changeVeränderung the climateKlima.
139
339723
1822
all das verändert das Klima.
05:53
The ozoneOzon holeLoch changedgeändert the climateKlima.
140
341545
4059
Das Ozonloch hat das Klima verändert.
05:57
DeforestationEntwaldung changesÄnderungen the climateKlima
141
345604
2217
Entwaldung verändert das Klima,
05:59
by changingÄndern the surfaceOberfläche propertiesEigenschaften
142
347821
1926
indem die Bodenbeschaffenheit,
die Verdunstung und
der Transport von Wasser
06:01
and how waterWasser is evaporatedverdampft
143
349747
1990
06:03
and movedbewegt around in the systemSystem.
144
351737
2466
in diesem System beeinflusst werden.
06:06
ContrailsKondensstreifen changeVeränderung the climateKlima
145
354203
2285
Kondensstreifen verändern das Klima,
06:08
by creatingErstellen cloudsWolken where there were nonekeiner before,
146
356488
2867
weil sie Wolken bilden,
wo vorher keine waren,
06:11
and of courseKurs greenhouseGewächshaus gasesGase changeVeränderung the systemSystem.
147
359355
4598
und auch Treibhausgase
verändern natürlich das Klima.
06:15
EachJedes of these differentanders kicksTritte
148
363953
3021
Jeder dieser unterschiedlichen Einflüsse
06:18
providesbietet us with a targetZiel
149
366974
2151
liefert uns einen Parameter,
06:21
to evaluatebewerten whetherob we understandverstehen
150
369125
2835
mit dem wir überprüfen können,
06:23
something about this systemSystem.
151
371960
2161
ob wir dieses System verstehen.
06:26
So we can go to look at
152
374121
2392
Wir können uns also überlegen,
06:28
what modelModell- skillFertigkeit is.
153
376513
2704
was ein effektives Modell ausmacht.
Ich benutze das Wort
"effektiv" mit Bedacht:
06:31
Now I use the wordWort "skillFertigkeit" advisedlymit Bedacht:
154
379217
2033
06:33
ModelsModelle are not right or wrongfalsch; they're always wrongfalsch.
155
381250
2411
Modelle sind immer falsch.
06:35
They're always approximationsNäherungen.
156
383661
1720
Sie sind immer nur Annäherungen.
06:37
The questionFrage you have to askFragen
157
385381
1894
Man muss sich also fragen,
06:39
is whetherob a modelModell- tellserzählt you more informationInformation
158
387275
3079
ob ein Modell mehr Informationen liefert,
06:42
than you would have had otherwiseAndernfalls.
159
390354
1925
als man ohne dieses Modell hätte.
06:44
If it does, it's skillfulgeschickte.
160
392279
3381
Wenn man mehr Informationen erhält,
ist es ein effektives Modell.
06:47
This is the impactEinfluss of the ozoneOzon holeLoch
161
395660
2454
Hier sehen Sie den Einfluss des Ozonlochs
auf den Luftdruck auf Meereshöhe,
also niedriger und hoher Luftdruck,
06:50
on seaMeer levelEbene pressureDruck, so
lowniedrig pressureDruck, highhoch pressuresDrücke,
162
398114
2860
06:52
around the southernSüd- oceansOzeane, around AntarcticaAntarktis.
163
400974
2595
um den Südlichen Ozean
und um die Antarktis herum.
06:55
This is observedbeobachtete dataDaten.
164
403569
1913
Links sehen Sie Beobachtungsdaten
und rechts modellierte Daten.
06:57
This is modeledmodelliert dataDaten.
165
405482
2088
06:59
There's a good matchSpiel
166
407570
1594
Die Übereinstimmung ist recht groß,
07:01
because we understandverstehen the physicsPhysik
167
409164
1951
weil wir die physikalischen Prozesse,
07:03
that controlsKontrollen the temperaturesTemperaturen in the stratosphereStratosphäre
168
411115
3138
die die Temperaturen
in der Stratosphäre steuern,
07:06
and what that does to the windsWinde
169
414253
1746
und deren Einfluss auf die Winde
07:07
around the southernSüd- oceansOzeane.
170
415999
2181
um die Südlichen Ozeane herum verstehen.
07:10
We can look at other examplesBeispiele.
171
418180
1519
Hier ein weiteres Beispiel.
07:11
The eruptionEruption of MountMontieren Sie PinatuboPinatubo in 1991
172
419699
2856
Beim Ausbruch des Pinatubo im Jahr 1991
07:14
put an enormousenorm amountMenge of aerosolsAerosole, smallklein particlesPartikel,
173
422555
2799
gelangten große Mengen an Aerosolen,
also kleine Partikel,
07:17
into the stratosphereStratosphäre.
174
425354
1587
in die Stratosphäre.
07:18
That changedgeändert the radiationStrahlung
balanceBalance of the wholeganze planetPlanet.
175
426941
3147
Das veränderte die Strahlungsbilanz
des gesamten Planeten.
07:22
There was lessWeniger energyEnergie comingKommen
in than there was before,
176
430088
2782
Es traf weniger Energie
auf die Erde als zuvor,
07:24
so that cooledgekühlt the planetPlanet,
177
432870
1658
sodass es kühler wurde.
07:26
and those redrot linesLinien and those greenGrün linesLinien,
178
434528
2019
Die roten und grünen Linien
07:28
those are the differencesUnterschiede betweenzwischen what we expectederwartet
179
436547
2565
stellen die Unterschiede
zwischen erwarteten
07:31
and what actuallytatsächlich happenedpassiert.
180
439112
1688
und tatsächlichen Werten dar.
07:32
The modelsModelle are skillfulgeschickte,
181
440800
1783
Diese Modelle sind effektiv,
07:34
not just in the globalglobal mean,
182
442583
1693
nicht nur im Hinblick auf globale,
07:36
but alsoebenfalls in the regionalregional patternsMuster.
183
444276
3044
sondern auch auf regionale Klimamuster.
07:39
I could go throughdurch a dozenDutzend more examplesBeispiele:
184
447320
2840
Ich könnte noch mehr Beispiele nennen:
07:42
the skillFertigkeit associateddamit verbundenen with solarSolar- cyclesFahrräder,
185
450160
2850
Modelle zum Zusammenhang
zwischen Sonnenfleckenzyklen
und der Ozonveränderung
in der Stratosphäre.
07:45
changingÄndern the ozoneOzon in the stratosphereStratosphäre;
186
453010
2070
07:47
the skillFertigkeit associateddamit verbundenen with orbitalOrbital changesÄnderungen
187
455080
2347
Modelle zu Veränderungen
der Erdumlaufbahn
innerhalb der letzten
6 000 Jahre.
07:49
over 6,000 yearsJahre.
188
457427
2056
07:51
We can look at that too, and the modelsModelle are skillfulgeschickte.
189
459483
2398
All diese Modelle sind effektiv.
07:53
The modelsModelle are skillfulgeschickte in responseAntwort to the iceEis sheetsBlätter
190
461881
3094
Sie geben Aufschluss über Eisflächen,
07:56
20,000 yearsJahre agovor.
191
464975
1520
die es vor 20 000 Jahren gab.
07:58
The modelsModelle are skillfulgeschickte
192
466495
1671
Solche Modelle sind auch effektiv,
08:00
when it comeskommt to the 20th-centuryJahrhundert trendsTrends
193
468166
2904
um Trends des 20. Jahrhunderts
über einen Zeitraum
von Jahrzehnten zu beschreiben.
08:03
over the decadesJahrzehnte.
194
471070
1515
08:04
ModelsModelle are successfulerfolgreich at modelingModellieren
195
472585
2282
Modelle sind in der Lage,
08:06
lakeSee outburstsAusbrüche into the NorthNorden AtlanticAtlantik
196
474867
2605
Gletscherläufe in den Nordatlantik
08:09
8,000 yearsJahre agovor.
197
477472
1765
vor 8 000 Jahren darzustellen.
Diese Modelle
08:11
And we can get a good matchSpiel to the dataDaten.
198
479237
3090
stimmen mit unseren Daten
sehr genau überein.
08:15
EachJedes of these differentanders targetsZiele,
199
483463
2387
Mit all diesen
unterschiedlichen Parametern
08:17
eachjede einzelne of these differentanders evaluationsBewertungen,
200
485850
2130
und Auswertungen
08:19
leadsführt us to addhinzufügen more scopeUmfang
201
487980
2391
können wir den Umfang
unserer Modelle erweitern.
08:22
to these modelsModelle,
202
490371
1151
08:23
and leadsführt us to more and more
203
491522
2744
Das führt dazu,
dass wir immer komplexere
Modelle erhalten,
08:26
complexKomplex situationsSituationen that we can askFragen
204
494266
3988
an die wir immer interessantere
Fragen stellen können,
08:30
more and more interestinginteressant questionsFragen,
205
498254
2569
08:32
like, how does dustStaub from the SaharaSahara,
206
500823
2710
wie zum Beispiel: Wie kann Sahara-Sand,
08:35
that you can see in the orangeOrange,
207
503533
1734
der hier orange dargestellt wird,
08:37
interactinteragieren with tropicaltropisch cyclonesZyklone in the AtlanticAtlantik?
208
505267
3443
mit tropischen Wirbelstürmen
im Atlantik interagieren?
Wie beeinflussen organische Aerosole
aus dem Verbrennen von Biomasse --
08:40
How do organicorganisch aerosolsAerosole from biomassBiomasse burningVerbrennung,
209
508710
3477
08:44
whichwelche you can see in the redrot dotsPunkte,
210
512187
2723
hier als rote Punkte dargestellt --
08:46
intersectschneiden with cloudsWolken and rainfallRegenfall patternsMuster?
211
514910
2934
Wolken und Regenmuster?
Wie beeinflusst die Umweltverschmutzung,
08:49
How does pollutionVerschmutzung, whichwelche you can see
212
517844
1787
08:51
in the whiteWeiß wispsSträhnen of sulfateSulfat pollutionVerschmutzung in EuropeEuropa,
213
519631
3899
hier z. B. Sulfate in Europa,
die als weiße Flächen gekennzeichnet sind,
08:55
how does that affectbeeinflussen the
temperaturesTemperaturen at the surfaceOberfläche
214
523530
3335
die Temperaturen
und die Sonneneinstrahlung
08:58
and the sunlightSonnenlicht that you get at the surfaceOberfläche?
215
526865
3488
an der Erdoberfläche?
09:02
We can look at this acrossüber the worldWelt.
216
530353
3488
Wir können diese Zusammenhänge
überall auf der Welt beobachten.
09:05
We can look at the pollutionVerschmutzung from ChinaChina.
217
533841
3660
Wir können einen Blick
auf die Verschmutzung in China
09:09
We can look at the impactsAuswirkungen of stormsStürme
218
537501
3598
und den Einfluss von Stürmen
09:13
on seaMeer saltSalz- particlesPartikel in the atmosphereAtmosphäre.
219
541099
3444
auf Seesalz-Partikel
in der Atmosphäre werfen.
09:16
We can see the combinationKombination
220
544543
2561
Wir können das Zusammenwirken
all dieser
unterschiedlichen Prozesse sehen,
09:19
of all of these differentanders things
221
547104
2171
die alle gleichzeitig ablaufen,
09:21
happeningHappening all at onceEinmal,
222
549275
1468
09:22
and we can askFragen much more interestinginteressant questionsFragen.
223
550743
2407
und wir können noch
interessantere Fragen stellen:
09:25
How do airLuft pollutionVerschmutzung and climateKlima coexistkoexistieren?
224
553150
4624
Wie beeinflussen sich
Luftverschmutzung und Klima?
09:29
Can we changeVeränderung things
225
557774
1509
Können wir Dinge ändern,
die das Klima und die Luftverschmutzung
gleichzeitig verändern?
09:31
that affectbeeinflussen airLuft pollutionVerschmutzung and
climateKlima at the samegleich time?
226
559283
2589
09:33
The answerAntworten is yes.
227
561872
2344
Die Antwort ist "Ja".
09:36
So this is a historyGeschichte of the 20thth centuryJahrhundert.
228
564216
3044
Hier sehen Sie den Klimaverlauf
des 20. Jahrhunderts.
09:39
The first one is the modelModell-.
229
567260
2243
Oben sehen Sie ein Modell.
Das simulierte Wetter
unterscheidet sich etwas
09:41
The weatherWetter is a little bitBit differentanders
230
569503
1407
09:42
to what actuallytatsächlich happenedpassiert.
231
570910
1289
von den tatsächlichen Daten.
09:44
The secondzweite one are the observationsBeobachtungen.
232
572199
2032
Unten sehen Sie die Beobachtungsdaten.
09:46
And we're going throughdurch the 1930s.
233
574231
2325
Wenn wir uns die 1930er-Jahre anschauen,
09:48
There's variabilityVariabilität, there are things going on,
234
576556
2824
sehen wir einige Klimaschwankungen,
09:51
but it's all kindArt of in the noiseLärm.
235
579380
2182
die aber eher gering ausfallen.
09:53
As you get towardsin Richtung the 1970s,
236
581562
2862
In den 1970er-Jahren
verändert sich das Bild.
09:56
things are going to startAnfang to changeVeränderung.
237
584424
2009
09:58
They're going to startAnfang to look more similarähnlich,
238
586433
2062
Beide Grafiken ähneln sich immer mehr,
10:00
and by the time you get to the 2000s,
239
588495
2558
und zu Beginn des 21. Jahrhunderts
erkennt man bereits die Klimamuster
der globalen Erwärmung,
10:03
you're alreadybereits seeingSehen the
patternsMuster of globalglobal warmingErwärmen,
240
591063
2642
10:05
bothbeide in the observationsBeobachtungen and in the modelModell-.
241
593705
2749
sowohl bei den Beobachtungen
als auch im Modell.
Wir wissen,
10:08
We know what happenedpassiert over the 20thth centuryJahrhundert.
242
596454
2127
was im 20. Jahrhundert geschehen ist.
10:10
Right? We know that it's gottenbekommen warmerwärmeren.
243
598581
1760
Wir wissen, dass es wärmer geworden ist
10:12
We know where it's gottenbekommen warmerwärmeren.
244
600341
1611
und wo es wärmer geworden ist.
10:13
And if you askFragen the modelsModelle why did that happengeschehen,
245
601952
2740
Wenn man die Modelle
nach dem Grund fragt,
dann erkennt man,
dass im Wesentlichen das CO2,
10:16
and you say, okay, well, yes,
246
604692
2125
10:18
basicallyGrundsätzlich gilt it's because of the carbonKohlenstoff dioxideDioxid
247
606817
1866
das wir in die Atmosphäre
freigesetzt haben,
10:20
we put into the atmosphereAtmosphäre.
248
608683
1979
dafür verantwortlich ist.
10:22
We have a very good matchSpiel
249
610662
1682
Modelle und Beobachtungen
10:24
up untilbis the presentGeschenk day.
250
612344
2627
stimmen bisher sehr genau überein.
Es gibt aber einen entscheidenden Grund,
weshalb wir Modelle betrachten,
10:26
But there's one keySchlüssel reasonGrund why we look at modelsModelle,
251
614971
3420
10:30
and that's because of this phrasePhrase here.
252
618391
2221
den der folgende Satz erklärt:
10:32
Because if we had observationsBeobachtungen of the futureZukunft,
253
620612
2495
Wenn wir Beobachtungsdaten
aus der Zukunft hätten,
10:35
we obviouslyoffensichtlich would trustVertrauen them more than modelsModelle,
254
623107
3329
würden wir diesen
mehr vertrauen als Modellen.
10:38
But unfortunatelyUnglücklicherweise,
255
626436
1944
Doch leider ...
10:40
observationsBeobachtungen of the futureZukunft
are not availableverfügbar at this time.
256
628380
5540
stehen uns zukünftige Daten
in der Gegenwart nicht zur Verfügung.
Es gibt also einen Unterschied,
wenn wir in die Zukunft blicken:
10:45
So when we go out into the
futureZukunft, there's a differenceUnterschied.
257
633920
2705
10:48
The futureZukunft is unknownunbekannt, the futureZukunft is uncertainunsicher,
258
636625
2562
Die Zukunft ist nicht vorhersehbar.
10:51
and there are choicesAuswahlmöglichkeiten.
259
639187
2404
Wir haben nun mehrere Möglichkeiten.
10:53
Here are the choicesAuswahlmöglichkeiten that we have.
260
641591
1833
Diese sehen folgendermaßen aus:
10:55
We can do some work to mitigatemildern
261
643424
2139
Wir können versuchen,
10:57
the emissionsEmissionen of carbonKohlenstoff dioxideDioxid into the atmosphereAtmosphäre.
262
645563
2795
den CO2-Ausstoß
geringfügig einzuschränken.
11:00
That's the topoben one.
263
648358
1926
Das wird in dem Modell oben simuliert.
11:02
We can do more work
264
650284
1906
Wir könnten aber auch daran arbeiten,
11:04
to really bringbringen it down
265
652190
2176
den CO2-Ausstoß deutlich zu verringern,
11:06
so that by the endEnde of the centuryJahrhundert,
266
654366
2218
damit dieser gegen Ende des Jahrhunderts
11:08
it's not much more than there is now.
267
656584
2464
nicht viel höher ist als jetzt.
11:11
Or we can just leaveverlassen it to fateSchicksal
268
659048
3767
Oder aber wir überlassen all
das dem Schicksal
11:14
and continuefortsetzen on
269
662815
1493
und machen einfach weiter,
11:16
with a business-as-usualBusiness as usual typeArt of attitudeHaltung.
270
664308
3746
wie wir es bisher getan haben.
11:20
The differencesUnterschiede betweenzwischen these choicesAuswahlmöglichkeiten
271
668054
3456
Die Auswirkungen
dieser verschiedenen Entscheidungen
11:23
can't be answeredantwortete by looking at modelsModelle.
272
671510
4797
können aber nicht durch das Betrachten
von Modellen beantwortet werden.
11:28
There's a great phrasePhrase
273
676307
1639
Es gibt einen großartigen Satz
11:29
that SherwoodSherwood RowlandRowland,
274
677946
1793
von Sherwood Rowland,
11:31
who wongewonnen the NobelNobel PrizePreis for the chemistryChemie
275
679739
3864
der den Chemie-Nobelpreis
für seine Forschung
zum Ozonabbau gewann.
11:35
that led to ozoneOzon depletionErschöpfung,
276
683603
2273
11:37
when he was acceptingakzeptieren his NobelNobel PrizePreis,
277
685876
2397
Als er den Nobelpreis entgegennahm,
11:40
he askedaufgefordert this questionFrage:
278
688273
1379
stellte er die Frage:
11:41
"What is the use of havingmit developedentwickelt a scienceWissenschaft
279
689652
2311
“Was bringt uns eine Wissenschaft,
11:43
well enoughgenug to make predictionsVorhersagen if, in the endEnde,
280
691963
3261
mit der wir Vorhersagen treffen können,
11:47
all we're willingbereit to do is standStand around
281
695224
2829
wenn wir nur herumstehen
11:50
and wait for them to come truewahr?"
282
698053
2707
und darauf warten,
dass sich diese erfüllen?"
11:52
The modelsModelle are skillfulgeschickte,
283
700760
2737
Unsere Modelle sind effektiv,
11:55
but what we do with the
informationInformation from those modelsModelle
284
703497
3318
aber was wir mit den Erkenntnissen
dieser Modelle anfangen,
11:58
is totallytotal up to you.
285
706815
2171
hängt ganz von Ihnen ab.
12:00
Thank you.
286
708986
1938
Vielen Dank.
12:02
(ApplauseApplaus)
287
710924
2916
(Applaus)
Translated by Tobias König
Reviewed by Johanna Pichler

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ABOUT THE SPEAKER
Gavin Schmidt - Climate scientist
What goes into a climate model? Gavin Schmidt looks at how we use past and present data to model potential futures.

Why you should listen
Gavin Schmidt is a climate scientist at Columbia University's Earth Institute and is Deputy Chief at the NASA Goddard Institute for Space Studies. He works on understanding past, present and future climate change, using ever-more refined models and data sets to explore how the planet's climate behaves over time.
 
Schmidt is also deeply committed to communicating science to the general public. As a contributing editor at RealClimate.org, he helps make sure general readers have access to the basics of climate science, and works to bring the newest data and models into the public discussion around one of the most pressing issues of our time. He has worked with the American Museum of Natural History and the New York Academy of Sciences on education and public outreach, and he is the author of Climate Change: Picturing the Science, with Josh Wolfe.
More profile about the speaker
Gavin Schmidt | Speaker | TED.com

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