IPCC. Begrenset gjenbruk

Figuren viser en sammenligning mellom historiske estimater for den globale middeltemperaturen (kurver i ulike farger), og tilsvarende estimater fra ulike klimamodeller (omtalt som 'CMIP3') som er beskrevet i den siste hovedrapporten til FNs klimapanel (IPCC, 2007). Det grå feltet viser spennet mellom laveste og høyeste verdi for årene 1900-2010. Verdiene er avvik fra gjennomsnittet for 1961-1990, estimert for hver av de historiske målingene eller klimamodell-simuleringer.

. Begrenset gjenbruk

Klimamodeller, dataprogrammer som beregner ulike klimaparametere som temperatur, trykk, vind og fuktighet.

Det finnes en rekke ulike typer klimamodeller, fra helt enkle energibalansemodeller til de mest avanserte jordsystem-modeller.

Et fellestrekk for de fleste klimamodellene er at de baserer seg på matematiske ligninger som beskriver fysiske og kjemiske lover.

Disse modellene baserer seg ofte på en enkel matematisk ligning som beskriver planetens energibalanse. De beskriver gjerne Jordens globale middeltemperatur som en funksjon av endringer i energi mottatt fra Solen, endringer i planetens evne til å reflektere lyset, og varmetap forbundet med endringer i temperatur eller atmosfærens sammensetning.

Enkle til mer avanserte fysiske modeller som beskriver hvordan sollyset trenger gjennom atmosfæren og varmestrålingen absorberes av ulike gasser. Disse beskriver ofte ulike bølgelengder og kjemiske sammensetninger, er basert på fysiske lover, og er gjerne validert mot observasjoner.

De statistiske modellene er gjerne enkle modeller. Eksempler er beskrivelse av hvordan vindmønstre er forbundet med ulike forhold som sjøtemperaturer, og hvordan gjennomsnittsvinden over et større område påvirker gjennomsnittstemperaturen i havoverflaten over et tilsvarende område.

Ofte er de statistiske modellene inspirert av de fysiske lovene og inngår gjerne som en liten del av de mer kompliserte modellene ved å gi en beskrivelse av effekten som veldig lokale prosesser har for de omkringliggende områdene. Man bruker også statistiske modeller for å beskrive lokale klimatologiske særtrekk.

Dette er mer avanserte modeller som beskriver temperatur, trykk, vind og fuktighet og hvordan disse varierer fra sted til sted.

Disse modellene er ofte basert på generelle sirkulasjonsmodeller, dvs et dataprogram som beskriver planetens atmosfære som flere lag med rutegitter. Modellen beregner flere verdier (f.eks. temperaturer, vind, trykk og fuktighet) i hver av rutene i rutegitteret.

De idealiserte sirkulasjonsmodellene har mye til felles med værvaslingsmodellene som brukes flere ganger daglig og består av lignende sirkulasjonsmodeller. Forskjellen mellom disse og klimamodellene er at numerisk værvarsling tar utgangspunkt i dagens vær og regner hvordan det vil utvikle seg de neste timene og dagene, mens klimamodellene tar utgangspunkt i hvordan endringer i forhold som drivhusgasser og solinnstråling påvirker værstatistikken, dvs. klimaet.

Regional Climate Models (RCM) er sirkulasjonsmodeller som kun beskriver et begrenset område. Disse modellene flettes inn i en global sirkulasjonsmodell, slik at RCMen skal ha gyldige verdier ved randen.

Disse har store likheter med dagens værvarslingsmodeller, som ofte også gir værbeskrivelse for et begrenset område.

Earth System Models of Intermediate Complexity (EMIC) er ofte knyttet opp mot en modell som beskriver havet.

Havmodellen kan være enkle lagmodeller eller mer avanserte generelle sirkulasjonsmodeller. Siden sirkulasjonsmodellene ikke klarer å fange opp prosesser som er mindre enn rutene i rutenettet, benytter man i tillegg enkle statistiske/fysiske modeller - flettet inn i sirkulasjonmodellen - for å beskrive hvordan f.eks. skyer påvirker sirkulasjonen. Slike enkle modeller blir ofte referert til som 'parameteriseringskjema'.

Det finnes også såkalte hybride klimamodeller som består av f.eks. en statistisk modell som beskriver atmosfæren og en generell sirkulasjonsmodell som beskriver havet. Slike modeller er blitt brukt til å lage El Niño.

Også kjent som Atmospheric Oceanic General Circulation Models (AOGCM) og Earth System Models (ESM).

AOGCM/ESM er de mest avanserte klimamodellene og beregner temperaturen, vindene, trykket, og hvordan bevegelse, energi og fuktighet sirkulerer i atmosfæren.

De består av generelle sirkulasjonsmodeller, som de idealiserte generelle sirkulasjonsmodellene, men med flere ruter i rutegitteret. Hver av rutene representerer et mindre område (har høyere romlig oppløsning).

De globale klimamodellene omfatter også en beskrivelse av sjøis, bakken (vegetasjon, hydrologi), og gjerne mer avanserte parameteriseringskjema og strålingsmodeller enn EMICene.

Disse klimamodellene (AOGCM & ESM) kan evalueres ved at man ser om de gjenskaper observerte trekk. Dette kan være gjennomsnittsklima, den årlige syklusen, storstilte vindsystemer og naturlige svingninger som El Niño-fenomenet.

Stort sett gir modellene en noenlunde realistisk beskrivelse av de ulike klimatologiske fenomenene. Men siden de først og fremst brukes til å si noe om hvordan klimaet vil endre seg i fremtiden, er det også viktig å sammenligne modellenes beskrivelse av fortidsklimaet, som f.eks. uttrykt gjennom den globale middeltemperaturen og historiske observasjoner. Figuren til høyre viser en slik sammenligning.

Generelle sirkulasjonsmodeller er blitt brukt til å oppdage og studere et av de mest fundamentale sidene av naturen: sommerfugleffekten (kaoseffekten).

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om eller kommentarer til artikkelen?

Kommentaren din vil bli publisert under artikkelen, og fagansvarlig eller redaktør vil svare når de har mulighet.

Du må være logget inn for å kommentere.