Vědci hodnotí sto let vývoje klimatických modelů a jejich validaci v roce 2026

Historie klimatického modelování sahá téměř sto let zpět a od svých počátků prošla zásadní proměnou – od jednoduchých teoretických konceptů až po dnešní komplexní systémy schopné simulovat celou řadu procesů probíhajících na Zemi. Připomíná to nový přehledový článek Climate Model Benchmarking: Building Trust and Advancing Science, který 24. srpna 2026 publikovali Birgit Hassler, Forrest Hoffman, Ranjini Swaminathan a Beth Dingley v časopise Eos, vydávaném ve spolupráci s Reviews of Geophysics.

Autoři připomínají, že první klimatické modely vytvořil již v roce 1922 britský vědec Lewis Fry Richardson, který položil teoretické základy numerického předpovídání počasí. Praktický průlom přišel o téměř tři desetiletí později – v roce 1950 byla na Princetonské univerzitě pod vedením Jule G. Charneyho provedena vůbec první počítačová předpověď počasí. Tento krok otevřel cestu k dalšímu rozvoji oboru. V roce 1956 pak Norman Phillips publikoval první model obecné cirkulace atmosféry, který se stal důležitým milníkem pro pozdější klimatické modely. O necelých dvacet let později, v roce 1975, představil tým vedený Syukuro Manabem první výsledky ze spojeného modelu atmosféry a oceánu, čímž se otevřela cesta ke komplexnějšímu chápání klimatického systému jako celku.

Článek se rovněž věnuje terminologickému rozlišení mezi fyzikálními klimatickými modely, označovanými zkratkou GCM, a takzvanými modely systémů Země, tedy ESM. Zatímco GCM se soustředí primárně na fyzikální procesy v atmosféře a oceánech, ESM tento rámec rozšiřují o další klíčové součásti klimatického systému, jako je atmosférická chemie nebo biogeochemické cykly. Toto rozšíření umožňuje modelům zachytit komplexnější interakce mezi jednotlivými složkami zemského systému, včetně vlivu uhlíkového cyklu či chemických procesů v atmosféře.

Ústředním tématem textu je význam hodnocení a benchmarkování klimatických modelů, tedy systematického porovnávání jejich výstupů s pozorovanými daty i mezi sebou navzájem. Autoři zdůrazňují, že tento proces je zásadní nejen pro pochopení toho, proč se jednotlivé modely od sebe liší, ale také pro stanovení priorit budoucího vývoje. Mezi standardně používané diagnostické nástroje patří srovnávání dlouhodobých klimatologických průměrů, analýza meziroční variability i různé statistické metody, které umožňují kvantifikovat shodu či odchylky mezi modelovými výstupy a skutečnými pozorováními.

Podle autorů dosáhly klimatické modely v posledních desetiletích viditelného pokroku, zejména pokud jde o snížení systematických zkreslení souvisejících s procesy tvorby oblaků a vodní páry. Tyto procesy patří dlouhodobě mezi nejobtížněji simulovatelné složky klimatického systému, a jejich zpřesnění tak představuje významný krok vpřed.

Přesto v modelech přetrvávají i konkrétní nedostatky, na které text výslovně upozorňuje. Jde především o regionální zkreslení v simulaci srážek, dále o takzvaný problém dvojité mezitropické konvergenční zóny (ITCZ), kdy modely chybně simulují dva pásy intenzivních srážek místo jednoho pozorovaného v tropech. Dalším přetrvávajícím problémem je nízká citlivost arktického mořského ledu na globální oteplování zachycená v modelech, což může mít důsledky pro odhady budoucího vývoje polárních oblastí.

Autoři článku shrnují, že důkladné benchmarkování a průběžné hodnocení modelů zůstává nezbytným nástrojem pro budování důvěry ve vědecké výstupy klimatologie i pro směřování dalšího výzkumu. Text byl publikován jako součást série Eos, doprovázející odborný časopis Reviews of Geophysics, a je citován pod označením Hassler, B., F. Hoffman, R. Swaminathan a B. Dingley (2026), Climate model benchmarking: building trust and advancing science, Eos, 107.