Перспективная оценка будущего климата. Как объяснялось выше, основываясь на текущем наблюдении за состоянием атмосферы, предсказание погоды может предоставить подробную метеорологическую информацию по конкретному месту и времени во временных масштабах порядка двух недель.
Как оказалось, существует некая предсказуемость аномалий температуры и осадков на более длительные сроки вплоть до нескольких сезонов. Это происходит за счет взаимодействий между атмосферой, океанами и поверхностью суши, которые становятся важными в масштабах сезона. Однако долгосрочные изменения в системе земля-атмосфера в климатических временных масштабах десятилетия-столетия зависят от факторов, которые изменяют баланс входящей и уходящей энергии в системе земля-атмосфера.
Эти факторы могут быть естественными например, изменения в солнечной мощности излучение или вулканы или антропогенными например, увеличение массы парниковых газов. Поскольку моделирование возможных будущих состояний климата зависит от предписанных сценариев этих факторов, то более точно их называют как перспективные оценки, а не предсказания или прогнозы.
Для того чтобы выполнять перспективные оценки климата, требуются модели климата, основывающиеся на физических процессах, с тем, чтобы представлять тонкие механизмы обратной связи, которые являются важнейшими во временных масштабах климата. Физические процессы и обратные механизмы связи, которые не являются важными в ЧПП, или даже во временных масштабах сезонного предсказания становятся важными при попытке моделировать климат на длительные периоды, например, взаимодействие между облачностью и радиацией и механизмы обратной связи, механизм обратной связи водяного пара, динамика и процессы океана.
Обработка этих ключевых свойств очень важна для того, чтобы воспроизводить многие аспекты климата реалистично, хотя остается много неопределенностей, связанных с облачностью и аэрозолями и их радиационными воздействиями и многими океанским процессами. Понимание основных климатических процессов например, таких как включение динамики морского льда и более реалистичный перенос океанского тепла за последние несколько лет заметно улучшилось.
В настоящее время многие модели позволяют удовлетворительно моделировать климат без необходимости применения нефизических поправок потоков тепла и воды при взаимодействии океана и атмосферы, используемых в моделях раннего периода. Более того, моделирование, которое включает оценку природного и антропогенного воздействия, вполне в состоянии воспроизвести изменения, произошедшие в приземной температуре за двадцатое столетие.
Эта крупномасштабная согласованность между моделями и наблюдениями ведет к уверенности в оценках темпов потепления, рассчитанных на следующий век. Моделирование естественной изменчивости, например, Эль-Ниньо, циркуляции муссона, северо-атлантическое колебание также улучшилось. Одним из факторов, которые ограничивают уверенность в перспективной оценке изменения климата, является неопределенность внешнего воздействия например, в предсказании будущей концентрации атмосферной двуокиси углерода и других парниковых газов и аэрозольных нагрузок.