• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Coupled model intercomparison project



    Podstrony: [1] 2 [3]
    Przeczytaj także...
    Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS, pol.: spektroradiometr obrazujący średniej rozdzielczości) - wielospektralny skaner optyczno-mechaniczny satelitów Terra i Aqua. Rejestruje promieniowanie elektromagnetyczne w 36 kanałach obejmujących zakres 0,46-14,39 μm. Dostarcza danych o rozdzielczości przestrzennej 0,25-1,00 km/piksel w nadirze. Ze względu na duże pole widzenia (110°) umożliwia uzyskanie danych dla całej planety dwa razy na dobę. Dane zbierane przez MODIS znajdują zastosowanie w badaniach atmosfery oraz powierzchni lądów i oceanów (wraz z kriosferą). Sensor ma charakter eksperymentalnego i nie jest wykorzystywany np. w operacyjnej służbie meteorologiczne.Scenariusze RCP (representative concentration pathways) - cztery scenariusze zmian koncentracji dwutlenku węgla, które zostały zaakceptowane przez Międzyrządowy Zespół do spraw Zmian Klimatu w projekcie porównania globalnych modeli klimatu (tzw. projekt CMIP5)
    CMIP5[]

    Projekt CMIP5 jest aktywny od roku 2007. Jednym z podstawowych pytań stawianych przed CMIP5 jest ocena globalnego ocieplenia w oparciu o globalne modele klimatu. Jedną z istotnych zmiennych badanych przez te modele to tzw. wrażliwość klimatu na zmiany koncentracji dwutlenku węgla w różnych scenariuszach zmian. Wyniki z CMIP5 stanowią istotną część Piątego Raportu IPCC opracowanego przez Międzyrządowego Zespołu do spraw Zmian Klimatu. Wyniki z modeli CIMP5 (2007-2013) są rozprowadzane przez portale Earth System Grid Federation.

    Globalne ocieplenie – obserwowane od połowy XX wieku podwyższenie średniej temperatury atmosfery przy powierzchni ziemi i oceanów oraz przewidywane ocieplenie w przyszłości.Intergovernmental Panel on Climate Change (Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu, w skrócie IPCC) – organizacja założona w 1988 przez dwie organizacje Narodów Zjednoczonych – Światową Organizację Meteorologiczną (WMO) oraz Program Środowiskowy Organizacji Narodów Zjednoczonych (UNEP) w celu oceny ryzyka związanego z wpływem człowieka na zmianę klimatu.

    CMIP5 ma na celu (1) zrozumienie powodów dlaczego modele dają różne rezultaty zwłaszcza ze mało zrozumianymi sprzężeniami zwrotnymi związanymi z cyklem węglowym i zmianami związanymi z chmurami; (2) zrozumienie czy modele klimatu mogą przewidywać zmiany na skali 12 lat; (3) zrozumienie powodów dlaczego istnieją różnice między modelami. W porównaniu z poprzednim projektem CMIP3 (nie było projektu CMIP4) projekt CMIP5 przewiduje eksperymenty w skali 12 lat (krótkoterminowe) i więcej eksperymentów paleoklimatycznych. Ważną częścią CMIP5 są tzw. scenariusze RCP przewidywanych zmian koncentracji gazów cieplarnianych w atmosferze. Te eksperymenty mają największe znaczenie dla gospodarki i ekonomii.

    Piąty Raport IPCC (The Fifth Assessment Report of the IPCC; w skrócie AR5) - piąty raport podsumowujący obecne i przewidywane zmiany klimatu opracowywany przez Międzyrządowy Zespół do spraw Zmian Klimatu (IPCC).Model ogólnej cyrkulacji (ang. global climate model or general circulation model, w skrócie GCM) - model numeryczny opisujący zachowanie się klimatu na podstawie równań mechaniki płynów oraz innych równań fizyki i chemii opisujących procesy istotne z punktu widzenia zmian klimatu.

    Koncentracja CO2 i inwentaryzacja emisji pyłów zawieszonych w powietrzu[]

    Zmiany koncentracji gazów cieplarnianych w eksperymentach zmian klimatu badanych w CMIP5 opisane są czterema scenariuszami zmian koncentracji dwutlenku węgla, które zostały zaakceptowane przez Międzyrządowy Zespół do spraw Zmian Klimatu. Te cztery scenariusze mają nazwy RCP2.6, RCP4.5, RCP6, and RCP8.5. Wartości określają oszacowane wielkości wymuszenia radiacyjnego przez gazy cieplarniane w roku 2100 (2.6, 4.5, 6.0, and 8.5 W/m, respectively).

    Intergovernmental Panel on Climate Change (Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu, w skrócie IPCC) – organizacja założona w 1988 przez dwie organizacje Narodów Zjednoczonych – Światową Organizację Meteorologiczną (WMO) oraz Program Środowiskowy Organizacji Narodów Zjednoczonych (UNEP) w celu oceny ryzyka związanego z wpływem człowieka na zmianę klimatu.Aerozole atmosferyczne (pyły zawieszone, drobiny) to ciekłe krople lub stałe cząstki pochodzenia naturalnego jak w przypadku aerozolu soli morskiej lub pyłów mineralnych, albo cząstki produkowane przez człowieka (zanieczyszczenia) jak to jest w przypadku aerozolu kropli lub cząstek stałych siarczanów. Często prekursorami aerozoli atmosferycznych są tlenki siarki i azotu, które są przekształcane w procesach chemicznych i fotochemicznych w aerozole atmosferyczne.

    Niektóre podprojekty CMIP5 uwzględniają efekt cząstek zawieszonych w atmosferze tzw. aerozoli atmosferycznych. W tym celu sporządzone zostały inwentaryzację emisji różnego rodzaju aerozoli do atmosfery. Dla celów projektu CMIP5 dane te są na siatce 0.5x0.5 stopnia na kuli ziemskiej, uśrednione miesięcznie i są z krokiem czasowym 10 lat pomiędzy latami 1850-2000. Inwentaryzacja tych emisji do atmosfery obejmuje wszystkie najważniejsze składniki aerozoli emitowanych przez człowieka, między innymi metan (CH4), tlenek węgla (CO),tlenki azotu (NOx), składniki organiczne (NMVOCs), amonia (NH3), węgiel organiczny (OC), węgiel (BC) i dwutlenek siarki (SO2). Wprawdzie dostępna jest inwentaryzacja emisji składników chemicznych (prekursorów pyłów zawieszonych w atmosferze), ale nie opisane są na jakiej wysokości w atmosferze te emisje następują. Np emisje z pożarów lasów emitowane są stosunkowo wysoko w porównaniu z emisjami ze statków. Ta decyzja zależy od konkretnego modelu klimatu. Podobnie ilość cząsteczek soli morskiej nie jest opisana w bazach danych a jej emisja jest parametryzowana na podstawie prędkości wiatru i innych parametrów falowania. Podobnie emisja drobin piasku zależy od prędkości wiatru i wilgotności.

    NetCDF (ang. Network Common Data Form) – format danych, najczęściej meteorologicznych lub oceanograficznych, w którym informacja o danych, czyli metadane (ang. metadata) oraz dane są zawarte w tym samym zbiorze.CloudSat – amerykański satelita do badań atmosfery, szczególnie chmur, który razem z innymi satelitami badawczymi (PARASOL, Aqua, Aura, CALIPSO) stanowi konstelację A-Train, pozwalającą na kolejne szybko następujące po sobie pomiary z orbity tego samego miejsca na Ziemi. A-Train ma na celu wielowymiarową obserwację procesów fizycznych zachodzących w chmurach i w atmosferze. CloudSat ma na pokładzie 3 mm radar meteorologiczny.

    Porównanie z danymi obserwacyjnymi[]

    Modele klimatu mogą używać danych historycznych. Wtedy można bezpośrednio porównać wyniki z modelu z danymi obserwacyjnymi. Dla celów CMIP5 i innych MIP stworzono symulatory obserwowanych danych. Jednym z nich jest COSP, który symuluje dane satelitarne. Ten symulator jest używany głównie w projekcie CFMIP – porównania wpływu chmur na klimat w różnych globalnych modelach klimatu. W szczególności COSP symuluje dane z instrumentów umieszczanych na satelitach CALIPSO, Cloudsat, dane z projektu ISCCP, MISR, MODIS.

    Eksperymenty CMIP5[]

    Eksperymenty numeryczne w ramach CMIP5 można podzielić na kilka głównych grup

  • Eksperymenty opisujące tylko atmosferę,
  • Eksperymenty kontrolne
  • Eksperymenty dekadalne
  • Eksperymenty historyczne ("20 wiek")
  • Eksperymenty z modelami całej Ziemi (ESM)
  • Eksperymenty wyidealizowane
  • Eksperymenty paleo
  • Eksperymenty RCP
  • Bardziej szczegółowy podział eksperymentów opisany jest w tabeli poniżej.

    Każdy z eksperymentów ma swój protokół. Dla przykładu protokoły eksperymentów określają długość eksperymentów, jakie zmienne mają być archiwizowane. Protokół eksperymentu CMIP5 określa też, że wyniki z przebiegów modeli są wykorzystywane do symulacji pewnych danych obserwacyjnych, dla przykładu danych z projektu ISCCP opisującego rozkład chmur w atmosferze z pomiarów satelitarnych. W szczególności dla eksperymentów sstClim oraz sstClim4xCO2 muszą być dostępne dane z 30-50 lat symulacji, dla eksperymentu rst ma być dostępne 20 lat, z eksperymentu abrupt4xCO2 mają byc dostępne dane o chmurach z ostatnich 20 lat, ze 140-letniego eksperymentu 1pctCO2 powinny być dostępne dane o chmurach z ostatnich 20 lat.

    Modele CMIP5[]

    W projekcie uczestniczy kilkanaście globalnych modeli klimatu, między innymi: ACCESS1.0, ACCESS1.3, BCC-CSM1.1, BCC-CSM1.1-m, BESM-OA2.3, BNU-ESM, CanAM4, CanCM4, CanESM2, CCSM4, CCSM4-RSMAS, CESM-BGC, CESM1-CAM5, CESM1-CAM5.1.FV2, CESM1-FASTCHEM, CESM1-WACCM, CFSv2-2011, CMCC-CESM, CMCC-CM, CMCC-CMS, CNRM-CM5, CSIRO-Mk3.6.0, EC-EARTH, FGOALS-g2, FGOALS-gl, FGOALS-s2, FIO-ESM, GEOS-5, GFDL-CM2.1, GFDL-CM3, GFDL-ESM2G, GFDL-ESM2M, GFDL-HIRAM-C180, GFDL-HIRAM-C360, GISS-E2-H, GISS-E2-H-CC, GISS-E2-R, GISS-E2-R-CC, GISS-E2CS-H, GISS-E2CS-R, HadCM3, HadCM3Q, HadGEM2-A, HadGEM2-AO, HadGEM2-CC, HadGEM2-ES, HiGEM1.2, INM-CM4, IPSL-CM5A-LR, IPSL-CM5A-MR, IPSL-CM5B-LR, MIROC-ESM, MIROC-ESM-CHEM, MIROC4h, MIROC4m, MIROC5, MPI-ESM-HR, MPI-ESM-LR, MPI-ESM-MR, MPI-ESM-P, MRI-AGCM3.2H, MRI-AGCM3.2S, MRI-CGCM3, MRI-ESM1, NICAM.09, NorESM1-M, NorESM1-ME.

    Wyniki z modeli[]

    Wyniki z modeli projektu CMIP2 są ogólnie dostępne. Dane są dostępne w formacie NetCDF i każda ze zmiennych jest dokładnie opisana (tzw. metadata). Istnieje oprogramowanie, które sprawdza zgodność danych dostarczanych przez każdy ośrodek naukowy z formatem danych wymaganym przez CMIP5. Jeden z kodów, które dokonują takich testów jest biblioteka oprogramowania "Climate Model Output Rewriter" (CMOR2). Kod ten może być używany do innych międzynarodowych porównywań modeli klimatu (MIP).

    Podstrony: [1] 2 [3]



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.031 sek.