了解帮助我们预测气候变化的模型

了解帮助我们预测气候变化的模型

下周,下个季节还是到本世纪末,天气如何? 在没有第二个地球用于实验的情况下,全球天气和气候模式模拟是我们必须回答这些问题的唯一工具。

获得这些信息对于社区,政府和企业作出明智的决定至关重要,其中包括旅游,自然资源管理,农业和紧急服务等行业。

天气和气候可能永远不会完全可预测,但现在科学已经足够让我们知道今天下午是否会下雨,并预测未来几十年澳大利亚的气候可能会如何。

我们也越来越在预测接下来的两个赛季更好,这样我们就可以多准备向极端旋风一样,热浪和洪水的降雨已经影响澳大利亚社区应对天气。

展望未来

一般循环模式(也称为全球气候模式)是使用动态地球系统的数学表示法建立的。 他们的基础是基于物理定律,包括质量守恒,能量和动量。 这些模型以三维方式表示了大气和海洋的大尺度循环,如高低压系统和大型洋流的演变。 模型还包括冰雪圈(冰雪和海冰)以及陆地表面。

气候模式有助于我们理解当前的天气和气候,也可以让我们考虑气候如何变化的未来情景。 他们产生模拟,告诉我们在一系列不同的情况下会发生什么事情或发生什么情况,例如温室气体浓度。


从InnerSelf获取最新信息


尽管用于天气预报和气候应用的模型具有相同的基本原理,但它们有一点不同。

气象模型以更高的空间“决议”运行,并且采用最新的一套采用先进的数据同化方法卫星和地面测量。 这个定义从该模型预测,在未来一周左右的天气事件的发展起点。

气候模式并不试图预测未来几个月或几年(这是不可能的)的确切“天气”,而是预测天气(即“气候”)的“统计”,如平均条件,一个季节或几十年的趋势。

虽然大气环流模式模拟大尺度地球系统的过程,但也有一些过程,如云的形成和降水,这些过程小尺度发生,使地球系统的变化难以完美预测。

尽管面临这些挑战,过去三十年不断改进模式(例如,更高的分辨率,更好的物理过程表示以及更好地利用卫星数据)提高了我们预测天气和进行气候预测的能力。

现在已经有超过40在世界各地跑全球气候模型。 这些建模组采用一组通用的温室气体和气溶胶的情况下,所谓的 代表浓度通路。 这种协调的方法允许对数据可用的数千个模型模拟中的预测进行比较。

同样,天气预报中心使用国际定义的度量标准来验证每日天气预报,从而可以比较各中心所做的预测。

代表性的集中途径分为三类:

  • 高:在没有减排的情况下,温室气体排放在21st世纪继续上升,气溶胶减少

  • 中间环节:温室气体排放高峰再下降

  • 低:温室气体排放高峰迅速下降,然后迅速下降到非常低的值(一个强有力的缓解案例)。

无论我们使用哪种模式或温室气体情景,对未来气候的预测都会有明显而强劲的变暖信号。 模型还预测了变暖的时间和大小以及降雨和其他因素的一系列变化。

所以我们需要考虑一系列可能的未来,而不是单一的气候未来。

哪些模型是最好的?

所有的气候模型都经过严格的评估,以确定它们能代表日常天气的程度,以及过去和现在的气候。

为了评估气候模式的表现,进行了许多测试。 例如,科学家可以评估该模型模拟历史气候(例如最近20年的澳大利亚平均降雨量)或模型是否能够表示或预测季风爆发,厄尔尼诺现象或热带气旋路径等具体特征。

调查未来气候变化影响的研究人员可能会决定根据性能选择一个模型子集。 但是,选择“最佳”模型或模型子集取决于您使用的性能度量。

例如,最近的气候模型为澳大利亚的条件评估显示,有气候模型可以代表环境的所有重要方面比单纯使用全套可用的模型更好的没有固定的“子集”。

基于物理理解,模型预测的稳健性以及预测与趋势或过去变化的一致性,气候预测往往带有一定程度的信心。 气候模式对过去气候的表现是确定我们对未来预测变化的信心水平的关键因素。 为澳大利亚最新预测提供的信心评级是评估澳大利亚未来气候预期变化范围的新颖而有用的特征。

澳大利亚的世界领先的气候模式

气候模式

Time系列的澳大利亚平均温度为1910-2090,在CMIP5模型中模拟,相对于1950-2005平均值。 气象部门的观测结果显示为深褐色,而一个典型模型(ACCESS1-0)的系列将以浅紫色显示。 阴影代表历史时期(灰色阴影)和未来时期(紫色高排放,蓝色 - 中等,黄色 - 低排放)的所有模型之间的差异。 有关预测的更多详情,请参阅NRM技术报告的第7章节(http://www.climatechangeinaustralia.gov.au/en/publications-library/technical-report/) 澳大利亚的气候变化

澳大利亚自己的气候模式,澳大利亚社区气候和地球系统模拟器(ACCESS),一直被国家和国际组织列为澳大利亚重要的一系列气候特征中表现最佳的模式之一。

访问活动由气象和CSIRO局通过他们的研究合作开发,该中心为澳大利亚天气和气候研究。 它是在与澳大利亚大学和英国气象局与环境部的支持合作开发。 访问是专门设计同时用于天气预报和气候仿真。

在“天气模式”中,ACCESS被气象局用于提供澳大利亚的天气预报。 感谢ACCESS,无线电通信局的四天预报现在与十年前的三天预报一样准确。 与海外运营中心的预测相比,爱可信成为世界上表现最好的车型之一。

ACCESS的“气候”版本被用来产生澳大利亚提交给最近协调的国际气候变化实验以及支持政府间气候变化专门委员会(IPCC)最近的5th评估报告的气候预测。

ACCESS将继续得到发展和改进,以更加详细和精确的方式包含和模拟地球组件系统。

谈话

这篇文章最初发表于 谈话
阅读 原创文章.

作者简介

普里卡迈勒Kamal Puri博士是气象研究与发展局地球系统模拟计划的研究项目负责人。 普瑞博士拥有英国曼彻斯特大学授予的物理学博士学位。 作为项目负责人,他负责开发澳大利亚社区气候和地球系统模拟器(ACCESS),这是一个与CSIRO合作开发的完全耦合的地球系统模型和澳大利亚大学的支持。

moise aurelAurel Moise是11以前在气象局研发部门的高级研究科学家。 我的研究兴趣包括在气候变化和变化的旗帜下捕捉到的各种主题

enafarZH-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

按照InnerSelf

Facebook的图标Twitter的图标RSS图标

通过电子邮件获取最新的

{emailcloak = OFF}