النماذج المناخية هي أنظمة تفاضيلة تستند إلى القوانين الأساسية للفيزياء وجريان الموائع والكيمياء. لتشغيل نموذج، يقسم العلماء الكوكب إلى شبكة ثلائية الأبعاد، ويطبّقون المعادلات الأساسية، ويقيّمون النتائج. تحسب النماذج الجوية الرياح وانتقال الحرارة والإشعاع والرطوبة النسبية وعلم المياه السطحي في كل شبكة وتقييم التفاعلات في النقاط المجاورة.
تستخدم النماذج المناخية العددية البحوث الكمّية لمحاكاة تفاعلات العوامل المناخية الهامة، بما في ذلك غلاف الأرض الجوي والمحيط
والتضاريس والغلاف الجليدي. وتستخدم لأغراض متنوعة من دراسة ديناميكيات النظام المناخي إلى تقدير مناخ المستقبل. وقد تكون نماذج المناخ أيضاً نماذج نوعية (أي ليست رقمية) أو سرد وصفي للمستقبل المحتمل.[1]
تأخذ النماذج المناخية الكمية في الاعتبار الطاقة الواردة من الشمس كموجات كهرومغناطيسية قصيرة، وأطياف مرئية رئيسية وأشعة تحت حمراء قصيرة الموجة، وكذلك كموجات طويلة صادرة (كهرومغناطيسية). أي خلل ينتج عنه ديناميكا حرارية.
تختلف النماذج الكمية من حيث التعقيد:
- نموذج نقل الإشعاع الحراري بسيط، يتصل بالأرض كنقطة واحدة ومعدلات متوسطة من الطاقة الصادرة.
- يمكن توسيعه رأسياً (نماذج الحمل الإشعاعي) و\أو طولياً.
- نموذج المناخ العالمي، اقتران الغلاف الجوي-المحيط-الجليد البحري، يحل المعادلات الكاملة لنقل الكتلة والطاقة والتبادل الإشعاعي.
- * يمكن لنماذج الصناديق معالجة التدفقات عبر أحواض المحيطات وداخلها.
- يمكن ربط أنواع أخرى من النمذجة، كاستخدام الأرض، ما يسمح للباحثين بالتنبؤ بالتفاعل بين المناخ والنظام البيئي.
المراجع
- IPCC (2014). "AR5 Synthesis Report - Climate Change 2014. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change" ( كتاب إلكتروني PDF ): 58. مؤرشف من الأصل ( كتاب إلكتروني PDF ) في 10 مايو 2020.
Box 2.3. ‘Models’ are typically numerical simulations of real-world systems, calibrated and validated using observations from experiments or analogies, and then run using input data representing future climate. Models can also include largely descriptive narratives of possible futures, such as those used in scenario construction. Quantitative and descriptive models are often used together.
وصلات خارجية
- Coupled Model Intercomparison Project
- On the Radiative and Dynamical Feedbacks over the Equatorial Pacific Cold Tongue
- Basic Radiation Calculations — The Discovery of Global Warming
- Henderson-Sellers, A.; Robinson, P. J. (1999). Contemporary Climatology. New York: Longman. . مؤرشف من الأصل في 28 سبتمبر 2007.
- Climate Modeling 101 website by the U.S. National Research Council — This site is a primer on how climate models work. The information is based on expert, consensus reports from the U.S. National Research Council's Board on Atmospheric Sciences and Climate. The most recent is A National Strategy for Advancing Climate Modeling.
- Why results from the next generation of climate models matter CarbonBrief, Guest post by Belcher, Boucher, Sutton, 21 March 2019