Sobre el arcano arte del tuneado de los modelos climáticos (nuevo "paper")

Hace relativamente pocos años la comunidad de la alarma del clima se ofendía si alguien hablaba del “tuneado” (ajustado) de los modelos. Pero al final la expresión entró en la literatura oficial, y se quedó. Y no es algo de lo que se hable mucho. Al contrario; tal vez sea el mayor arcano de la ciencia del calentamiento global.

¿Qué es el tuneado; qué es lo que se ajusta? Una serie de parámetros “estimados” que se introducen en el modelo, en vez de que lo calcule el modelo. Con la posibilidad de “estimar” una cantidad u otra muy distinta. En palabras del estudio que nos ocupa:

The process of parameter estimation targeting a chosen set of observations is an essential aspect of numerical modeling. This process is usually named tuning in the climate modeling community.

Veamos el problema. Todo el mundo entiende que los modelos climáticos reciben unos datos del estado inicial del sistema, y después aplican leyes físicas bien conocidas para ver cómo evoluciona. Y que con ese procedimiento son capaces de acertar más o menos decentemente la temperatura global conocida del pasado -- por ejemplo entre 1900 y 2000. Lo que produce una muy conveniente conclusión: Si pueden acertar las temperaturas del siglo XX, simplemente aplicando leyes físicas conocidas, eso significa que también pueden acertar las del sigo XXI aplicando las mismas leyes.

Lo que NO te explican, nunca, es que los modelos han sido “tuneados” (ajustados) para reproducir esas temperaturas.

Sintetizando la diferencia entre lo que suponemos y lo que pasa:

Expliquemos el significado de ese “nada” que figura como resultado de la triste realidad. O mejor, que lo explique el IPCC [–>]. Por otra parte es obvio.

If the model has been tuned to give a good representation of a particular observed quantity, then agreement with that observation cannot be used to build confidence in that model.

Sin duda es posible que el modelo sirva para comprender la relación entre algunas variables del sistema, si los "ajustes" aplicados son acertados -- y eso no se puede saber. Pero de ninguna forma se puede usar como medida de confianza en el modelo el que acierte las temperaturas del siglo XX, si ha sido tuneado para conseguirlo. Y eso es lo que hacen, pero de una forma más o menos oscura. Los científicos nunca dicen en la literatura que la confianza que tienen en los modelos venga de esa capacidad de reproducir las temperaturas del siglo XX. Pero cuando traducen esa literatura a los periodistas y a los políticos, ese es justamente el mensaje que producen.

Ojo; lo que publica el IPCC, y que tomamos por la Biblia, no es literatura científica sino “traducción” (interpretación, etc) de la misma. Especialmente lo que destinan al público. Por ejemplo, las FAQ. Y mira [–>] lo que pasa:

Una tercera fuente de confianza viene de la habilidad de los modelos de reproducir las características de climas y cambios climáticos pasados.

…/…

Un ejemplo es que la tendencia de temperatura global del pasado siglo (mostrada en la figura 1) se puede modelar con gran acierto cuando se incluyen tanto los factores naturales como los humanos que afectan al clima.

Figura 1 (de FAQ 8.1: How Reliable Are the Models Used to Make Projections of Future Climate Change?)

Repetición sintetizada de la jugada:

1. IPCC: Si un modelo está tuneado para reproducir la tendencia de la temperatura global del siglo XX, esa capacidad de reproducirla no se puede usar como medida de confianza del modelo.
2. IPCC: Una fuente de nuestra confianza en los modelos viene de su gran capacidad de reproducir la tendencia de la temperatura global de siglo XX.

¿¿¿Mande???

Nota. Las dos afirmaciones vienen del mismo informe del IPCC (AR4 - 2007), aunque de secciones distintas. La primera es para los científicos; la segunda para los pardillos.

Ahora sólo queda por saber aquello de lo que no tenemos la menor duda. Si los modelos están tuneados para reproducir la tendencia de temperatura del siglo XX. Del estudio de hoy:

The increase of about one Kelvin of the global mean temperature observed from the beginning of the industrial era, hereafter 20th century warming, is a de facto litmus test for climate models. However, as a test of model quality, it is not without issues because the desired result is known to model developers and therefore becomes a potential target of the development.

El problema es que ese asunto no está documentado. No se sabe cómo lo hacen ni qué criterios usan. De palabra, y según este estudio, parece que un 35% de los modelistas dicen que usan la temperatura del siglo XX para tunear su modelo, y un 30 dice que no. Pero decir es gratis. Y el caso es que todos los modelos que se publican reproducen razonablemente la tendencia de temperatura global del siglo XX, cuando tienen diferencias entre sí tan grandes como que el efecto del CO2 es hasta el doble en unos que en otros. Ese efecto del CO2, con todas las "retroalimentaciones" del sistema, es una salida del modelo, no un parámetro. Sin embargo, a pesar de esa enorme diferencia, mediante el tuneo producen todos el mismo resultado de temperatura del siglo XX que conocían antes de empezar a modelar.

Pongamos un ejemplo gráfico. Los modelo de la generación más reciente, llamada CMPI5, usan (conocen) las temperaturas hasta 2005. Así que todo lo anterior a 2005 es “retropredicción”, y presumiblemente “tuneo”; y lo posterior es predicción propiamente dicha. Y mira lo que pasa:

Seguiremos hablando de este estudio, del que esta entrada tal vez sirva como aperitivo.

• The art and science of climate model tuning

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Fuente, Judith Curry (mejor empezar por ahí):

• The art and science of climate model tuning