Gelecek hafta, gelecek sezon veya yüzyılın sonuna kadar hava nasıl olacak? Deneyde kullanılacak ikinci bir Dünya'nın yokluğunda, küresel hava ve iklim modeli simülasyonları bu soruları cevaplamamız gereken tek araç.

Bu bilgilere erişebilmek toplum, hükümet ve sektörlerin bilinçli kararlar vermesi için hayati öneme sahiptir - buna turizm, doğal kaynak yönetimi, tarım ve acil durum hizmetleri gibi sektörleri bir kaç isim verilmelidir.

Hava ve iklim hiçbir zaman tam olarak tahmin edilemeyebilir, ancak bilim bugün öğleden sonra yağmur yağacak mı bileceğine ve Avustralya'nın ikliminin gelecekte on yıllarca nasıl görünebileceğini tahmin etmeye gelince, kendimize daha fazla güvenmemiz için yeterince ileri geldi.

Gelecek sezonu ya da ikisini de tahmin etmekte daha da iyiyiz, böylece Avustralya'daki toplulukları etkileyen halihazırda siklonlar, sıcak hava dalgaları ve sel yağışları gibi havalarda uç noktalara tepki vermeye daha hazırlıklı olabiliriz.

{vimeo}119920008{/vimeo}

Geleceğe Bakan Vizyon

Genel Dolaşım Modelleri (küresel iklim modelleri olarak da adlandırılır), dinamik Dünya sisteminin matematiksel gösterimleri kullanılarak inşa edilir. Temelleri, kütlenin, enerjinin ve momentumun korunmasını içeren fizik yasalarına dayanır. Bu modeller, üç boyutta, yüksek ve alçak basınç sistemlerinin ve büyük ölçekli okyanus akımlarının ilerlemesi gibi atmosfer ve okyanusun geniş çaplı dolaşımını temsil eder. Modeller aynı zamanda cryosphere (kar ve deniz buzu) ve kara yüzeyini de içermektedir.

İklim modelleri, mevcut hava durumumuzu ve iklimimizi anlamamıza yardımcı olur ve aynı zamanda iklimin nasıl değişebileceğine dair makul gelecekteki senaryoları da göz önünde bulundurmamızı sağlar. Sera gazı konsantrasyonları gibi, bize ne olduğunu veya bir dizi farklı senaryoda neler olabileceğini anlatmak için simülasyonlar üretiyorlar.

Hava tahmini ve iklim uygulamaları için kullanılan modeller aynı temelleri paylaşsa da, biraz farklıdır.

Hava modelleri daha yüksek uzamsal “çözünürlükte” çalıştırılır ve gelişmiş veri asimilasyon yöntemlerini kullanarak en son uydu ve yer ölçümleri setini içerir. Bu, modelin önümüzdeki hafta boyunca hava olaylarının evrimini öngördüğü başlangıç ​​noktasını tanımlar.

İklim modelleri, belirli bir gün veya aylar öncesindeki (imkansız olan) belirli bir günde kesin hava durumunu tahmin etmeyi amaçlamamaktadır, ancak ortalama koşullar gibi havanın “istatistiklerini” (yani “iklim”) tahmin etmeyi, Bir mevsim boyunca veya on yıllardır trendleri.

Genel Dolaşım Modelleri büyük ölçekli Dünya sistemi işlemlerini simüle ederken, küçük ölçeklerde meydana gelen ve Dünya sistemindeki değişiklikleri mükemmel bir şekilde tahmin etmeyi zorlaştıran bulut oluşumu ve yağış gibi bazı işlemler vardır.

Bu zorluklara rağmen, son 30 yılda modellerin sürekli iyileştirilmesi (örneğin, daha yüksek çözünürlük, fiziksel işlemlerin daha iyi gösterilmesi ve verilerin özellikle uydulardan kullanılması) hava durumunu tahmin etme ve iklim tahminleri yapma yeteneğimizi geliştirmiştir.

Artık dünyada çalışan 40'in üzerinde küresel iklim modelleri var. Bu modelleme grupları, sera gazı ve aerosol senaryoları adı verilen ortak bir dizi kullanır. Temsilci Konsantrasyon Pathways. Bu eşgüdümlü yaklaşım, projeksiyonların verinin mevcut olduğu binlerce model simülasyonunda hazır karşılaştırılmasına izin verir.

Aynı şekilde, hava durumu tahmin merkezleri, merkezler tarafından yapılan tahminlerin hazır karşılaştırmasını sağlayan uluslararası tanımlı ölçümleri kullanarak günlük hava durumu tahminlerini doğrular.

Temsilci Konsantrasyon Yolları üç kategoriye ayrılır:

• yüksek: sera gazı emisyonları 21. yüzyılda azaltma olmadan aerosollerde düşüşle yükselmeye devam ediyor

• orta dereceli: sera gazı emisyonları zirve ardından düşüş

• düşük: sera gazı emisyonları hızlı bir şekilde pik yapar ve daha sonra çok düşük değerlere hızlı bir şekilde düşer (güçlü bir azaltma durumu).

Hangi model veya sera gazı senaryosunu kullanırsak kullanın, gelecekteki iklim projeksiyonlarında yüksek emisyon senaryoları için daha büyük olan önemli ve sağlam bir ısınma sinyali belirgindir. Modeller ayrıca ısınmanın zamanlaması ve büyüklüğündeki farklılıkları ve yağış ve diğer elementlerdeki çeşitli değişiklikleri yansıtır.

Dolayısıyla, tek bir iklim geleceği yerine, bir dizi olası geleceği düşünmemiz gerekir.

Hangi Modeller En İyisidir?

Tüm iklim modelleri, günlük hava durumunu, geçmiş ve mevcut iklimi ne ölçüde temsil edebileceğini belirlemek için titiz bir değerlendirmeye tabi tutulur.

Bir iklim modelinin performansını değerlendirmek için birçok test yapılmıştır. Örneğin, bilim adamları bu modelin tarihsel iklimi (örneğin, son 20 yılındaki ortalama Avustralya yağışları gibi) veya modelin muson başlangıcı, El Niño veya tropikal siklonlar gibi belirli özellikleri temsil etme veya tahmin etme yeteneğini ne kadar iyi simüle ettiğini değerlendirebilir .

Gelecekteki iklim değişikliğinin etkilerini araştıran araştırmacılar, performansa dayalı bir model alt kümesi seçmeye karar verebilir. Bununla birlikte, “en iyi” modeli veya model alt kümesini seçmek, hangi performans ölçütünü kullandığınıza bağlıdır.

Örneğin, Avustralya koşullarına yönelik iklim modellerinin son değerlendirmeleri, iklimin tüm önemli yönlerini, sadece mevcut tüm modellerin kullanılmasından daha iyi temsil edebilecek sabit bir “altküme” kümesi olmadığını göstermiştir.

İklim tahminleri genellikle fiziksel anlayış, model tahminlerinin sağlamlığı ve tahmin edilen eğilimler veya geçmiş değişikliklerle öngörülerin tutarlılığına dayanan bir güven ölçüsü ile birlikte gelir. İklim modellerinin geçmiş iklime göre performansı, gelecekteki öngörülen değişikliklere güven seviyemizi belirlemede kritik bir faktördür. Avustralya’nın en son tahminleri için verilen güven derecelendirme notları, Avustralya’nın gelecekteki ikliminde öngörülen değişikliklerin kapsamını değerlendirmenin yeni ve kullanışlı bir özelliğidir.

Avustralya'nın Dünya Lideri İklim Modeli

T1910 – 2090 ortalamasına göre CMIP5 modellerinde simüle edildiği üzere 1950 – 2005 için Avustralya ortalama sıcaklığı için ime serisi. Meteoroloji gözlem bürosu kalın kahverengi renkte gösterilmiştir ve tipik bir modelden (ACCESS1-0) bir seri açık mor renkte geleceğe gösterilmiştir. Gölgeleme, tarihsel dönem (gri gölgelendirme) ve gelecekteki dönem (mor-yüksek emisyonlar; mavi - orta; sarı - düşük emisyonlar) için tüm modeller arasındaki yayılımı temsil eder. Projeksiyonlarla ilgili daha ayrıntılı bilgi için NRM Teknik Raporunun 7 Bölümüne bakınız: (http://www.climatechangeinaustralia.gov.au/en/publications-library/technical-report/) Avustralya'da İklim Değişikliği

Avustralya’nın kendi iklim modeli, Avustralya Topluluk İklimi ve Dünya Sistemi Simülatörü veya ACCESS, Avustralya için önemli olan bir dizi iklim özelliği genelinde en iyi performans gösteren modeller arasında yer almakta, ulusal ve uluslararası gruplar tarafından sürekli olarak gösterilmektedir.

ACCESS, Meteoroloji Bürosu ve CSIRO Bürosu tarafından ortak araştırmaları, Avustralya Hava ve İklim Araştırmaları Merkezi tarafından ortaklaşa geliştirilmiştir. Avustralya Üniversiteleri ve Birleşik Krallık Met Ofisi ile işbirliği içinde Çevre Bakanlığı'nın desteği ile geliştirilmiştir. ACCESS, hem hava tahmini hem de iklim simülasyonu için kullanılmak üzere özel olarak tasarlanmıştır.

“Hava modunda” ACCESS, Meteoroloji Bürosu tarafından Avustralya'nın hava tahminlerini sağlamak için kullanılır. ACCESS sayesinde, Büronun dört günlük tahmini şimdi üç günlük tahmini sadece on yıl önce olduğu gibi doğru. Yurtdışı operasyonel merkezlerden gelen tahminlerle yapılan karşılaştırmalar ACCESS'in dünyadaki en iyi performans gösteren modeller arasında olduğunu göstermektedir.

ACCESS'in “iklim” versiyonu, Avustralya tarafından yakın zamanda koordine edilen uluslararası iklim değişikliği deneylerine sunulan iklim projeksiyonlarını oluşturmak ve Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli (IPCC) hakkındaki 5. Değerlendirme Raporunu desteklemek amacıyla kullanılmıştır.

ACCESS, Dünya'nın bileşen sistemlerini daha ayrıntılı ve hassas bir şekilde içerecek ve modelleyecek şekilde geliştirilmeye ve iyileştirilmeye devam edecektir.

Bu yazı orijinalinde Konuşma
Oku Orijinal makale.

Yazarlar Hakkında

Dr Kamal Puri, Meteoroloji Araştırma ve Geliştirme Bürosu'ndaki Dünya Sistem Modelleme Programının Araştırma Programı Lideridir. Dr Puri, Manchester Üniversitesi (İngiltere) tarafından verilen Fizik Doktora derecesine sahiptir. Program Lideri olarak, CSIRO ile işbirliği içinde geliştirilen ve Avustralya Üniversitelerinden destek alan, tam olarak birleştirilen bir dünya sistemi modeli olan Avustralya Topluluk İklimi ve Dünya Sistemi Simülatörünün (ACCESS) geliştirilmesinden sorumludur.

Aurel Moise, son 11 yıldır Meteoroloji Bürosu Ar-Ge Şubesinde çalışan Kıdemli Araştırma Bilimcisi. Araştırma ilgim, iklim değişkenliği ve değişikliği başlığı altında ele alınan çeşitli konuları içermektedir.