Model ogólnej cyrkulacji: Różnice pomiędzy wersjami

 

<center>

</center>

 

'''Sprzężone modele oceanu i atmosfery AOGCM''' (np HadCM3) używają modeli oceanu i atmosfery razem. Dzięki temu strumienie ciepła i innych wielkości z oceanu do atmosfery i z atmosfery do oceany są prognozowane a nie zakładane. Modele AOGCM są jednymi z najbardziej skomplikowanych programów numerycznych opisujących przyrodę. Liczba zmiennych jest olbrzymia i trudna w analizie. Mimo to modele te są obecnie intensywnie rozwijane.

 

=== Siatka ===

Nie można dokładnie (analitycznie) rozwiązać równań ruchu powietrza w ogólnym przypadku. Numeryczne (komputerowe) rozwiązania wymagają dyskretyzacji za pomocą różnych przybliżeń numerycznych, np różnic skończonych, metod spektralnych lub elementów skończonych. Typowa rozdzielczość AGCM to 1-5 stopnia szerokości i długości geograficznej, czyli co około 100-500 km. Model angielskiego Centrum Hadleya (ang. Hadley Centre), tzw. HadAM3 jest na siatce 2.5 stopnia szerokości geograficznej i 3.75 stopnia długości geograficznej (73x96 punktów) oraz 19 poziomów w wysokości od powierzchni ziemi do szczytu atmosfery. Ta dyskretyzacja daje około 500,000 punktów dla podstawowych zmiennych prognostycznych - dwóch horyzontalnych składowych prędkości wiatru, temperatury, i ciśnienia.

Używa się też sieci ze zmienną rozdzielczością w szczególnym punkcie ziemi lub obszarze ziemi.

 

 

=== Konwekcja ===

W naturze atmosfera jest podgrzewana przez promieniowania słoneczne i staje się niestabilna. Konwekcja powstaje gdy ciepłe powietrze unosi do góry. Te procesy zachodzą w skali za małej, żeby je bezpośrednio opisywać w modelach ogólnej cyrkulacji atmosfery. Rozdzielczość siatki w GCM jest około 100 kilometrów, podczas gdy poszczególne elementy konwekcyjne mogą mieć rozmiar kilkuset metrów. Wobec tego procesy konwekcyjne muszą być uproszczone i sparametryzowane. Od początku zastosowań modeli ogólnej cyrkulacji w latach 1950 używa się tego typu przybliżeń. Jedna z pierwszych parametryzacji konwekcji była zaproponowana przez [[Akio Arakawa|Akio Arakawę]] i jego studenta Wayne Schuberta w UCLA[http://www.aip.org/history/climate/arakawa.htm].

 

== Prognoza zmian klimatu ==

 

[[nierównowagowe symulacje klimatu|Nierównowagowe symulacje zmian klimatu]] za pomocą modeli AOGCM zakładają różne scenariusze, np wyidealizowaną sytuację, w której CO₂ wzrasta o około 1% na rok, lub bardziej realistyczne scenariusze np. IS92a lub SRES. Nie wiadomo, który ze scenariuszy jest właściwy ponieważ prognoza emisji CO₂ czy siarczanów jest trudna.

 

== Modele klimatu a przewidywanie pogody ==

Modele globalnej cyrkulacji atmosfery używane do prognoz klimatu mają bardzo podobną strukturę do modeli prognozujących pogodę na kuli ziemskiej, ale są od nich mimo wszystko różne. W prognozie pogody symulacje są dosyć krótkie - maksymalnie kilka dni. Modele prognozy pogody wymagają bardzo precyzyjnych danych początkowych - zazwyczaj obserwacji ze stacji synoptycznych połączonych z asymilacją danych. Modele prognozy są robione zazwyczaj na znacznie gęstszej siatce, obecnie Europejskie Centrum Prognoz Średnioterminowych używa rozdzielczości około 40 kilometrów. Mimo że prognozy numeryczne pogody po kilku dniach tracą dokładność to nie znaczy, że symulacje klimatu są niedokładne. dzieje się tak dlatego, ponieważ w problemie klimatu istotne są średnie wartości.

 

* [[EdGCM]]