Kľúčovým obmedzením globálnych klimatických modelov (GCM) je dosť hrubé horizontálne rozlíšenie. Atmosférické rozlíšenie climateprediction.net je 3,75° na 2,5°. Pre praktické plánovanie vodných zdrojov, ochrany pred záplavami atď., krajiny žiadajú informácie v omnoho väčšej lokálnej mierke, než GCM sú schopné poskytnúť. Sú tri možné riešenia tohoto problému:
- Prevádzkovať plný GCM v jemnejšom rozlíšení. Pretože modelu by potom trvalo oveľa dlhšie dokončiť simuláciu, je riešením buď veľmi silný počítač (taký ako Earth Simulator v Japonsku), alebo by perióda simulácie musela byť omnoho kratšia (napr. 5 rokov).
- Použiť štatistické metódy na 'zmenšenie mierky' hrubých GCM výsledkov pre lokálne podrobnosti (viac o tom čítajte tu). Tieto metódy predpokladajú, že vzťah medzi veľkou mierkou klimatických premenných (napr. okienko mriežky množstva zrážok a tlaku) a aktuálne zrážky zmerané jedným konkrétnym zrážkomerom budú vždy rovnaké. Teda, ak tento vzťah je známy pre aktuálnu klímu, GCM projekcie budúcej klímy môžu byť používané pre predikciu, ako zrážky odmerané zrážkomerom sa zmenia v budúcnosti.
- Vložiť regionálny klimatický model (RCM) do GCM. RCM je dynamicky dôslednejší postup než štatistické zmenšovanie mierky pre vytváranie regionálnej predpovede.
Regionálne klimatické modely
RCM pracujú zvýšením rozlíšenia GCM pre malú, ohraničenú záujmovú oblasť. RCM by mohol pokrývať oblasť veľkosti západnej Európy, alebo južnej Afriky - typicky 5000 km x 5000 km. Plný GCM stanovuje veľmi veľké vplyvy veľkosti mierky pre zmenu koncentrácie skleníkových plynov, sopečné výbuchy atď. v globálnej klíme. Klíma (teplota, vietor atď.) vypočítaná v GCM je používaná ako vstup na okrajoch RCM. Modely sú typicky spojené spolu (informácia je len odovzdaná z GCM do RCM) raz za každých 24 modelovanch hodín. RCM môžu prísť na koreň lokálnych dopadov daných malou mierkou informácie o orografii (zemepisnej výške), využití pôdy atď., dávajúc informácie o počasí a klíme v rozlíšeniach dosahujúcich 50 alebo 25 km.
V oblastiach kde povrch krajiny je plochý na tisíce kilometrov, a nie je tam niekde blízko oceán, môže byť hrubé rozlíšenie GCM dosatočné pre správne simulovanie zmeny počasia. Ale väčšina zemských oblastí má hory, pobrežné pásma, meniace sa vegetačné charakteristiky atď. v často menších mierkach, a preto RCM môžu reprezentovať ich účinky na počasie omnoho lepšie než GCM.
Prečo nemôžete prevádzkovať iba RCM samotný? Počasie v jednej časti sveta nie je nezávislé na počasí niekde inde na svete. Napríklad južná oscilácia El Nino s ohniskom v južnom tichomorí vyvoláva účinky, ktoré môžu byť detegované nad väčšinou planéty.
Projekt climateprediction.net pracoval spolu s PRECIS skupinou na vývoji distribuovaného experimentu modelovania regionálnej klímy, používajúc tie isté numerické modely ako PRECIS projekt. PRECIS je projekt 'Providing REgional Climates pre Impacts Studies' z Met Office Hadley Centre. V minulosti bežali iba regionálne modely nezávisle na GCM. GCM by bežal, ukladajúc všetky informácie generované pre oblasť záujmu. Táto informácia by potom bola vstupom do ďalšieho RCM simulovania. Experiment projektu climateprediction.net bude prevádzkovať GCM a RCM súbežne, s odovzdávaním informácií medzi modelmi počas ich postupnej činnosti. To znamená, že sa neobjavujú žiadne výstupy s potrebou ukladania - čo robí experiment vhodným pre výpočet na domácom PC. Viac všeobecných informácií o RCM a predovšetkým o PRECIS projekte môžete nájsť tu. Pre podrobnejšie informácie o PRECIS projekte navštívte webstránku PRECIS.
Zdroj: projektové stránky CPDN
- prečítané 9148x