Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлено с GFDL CM2.X )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Совместная модель лаборатории геофизической гидродинамики ( GFDL CM2.5 ) - это совместная модель общей циркуляции атмосферы и океана (AOGCM), разработанная в лаборатории геофизической гидродинамики NOAA в США. Это одна из ведущих моделей климата , используемых в четвертом докладе об оценке в МГЭИК , наряду с моделями , разработанными в Институте Макса Планка климата исследований, Центра Хедли и Национального центра атмосферных исследований .

Состав [ править ]

Атмосфера

Атмосферный компонент моделей CM2.X использует 24-уровневую атмосферу с горизонтальным разрешением 2 ° в направлении восток-запад и 2,5 ° в направлении север-юг. Этого разрешения достаточно для определения крупных циклонов средних широт, ответственных за изменчивость погоды. Однако он слишком груб, чтобы разрешить такие процессы, как ураганы или сильные грозы. Атмосфера включает в себя представление радиационных потоков, перемешивание в пограничном слое атмосферы, представление воздействий слоистых и кучевых облаков, схему для представления сопротивления ветрам верхнего уровня, вызванного гравитационными волнами , изменения пространственного распределения озона и способность для представления воздействия нескольких парниковых газов.

Океан

Компонент океана представляет собой океан с 50 уровнями, проходящий с разрешением 1 ° в направлении восток-запад и изменяющимся в направлении север-юг от 1 градуса в полярных регионах до 1/3 градуса вдоль экватора. Этого разрешения достаточно для разрешения системы экваториальных токов, но оно слишком грубое, чтобы уловить высокоэнергетические мезомасштабные вихри, адвективные и диффузионные эффекты которых параметризованы. Другие ключевые параметризации включают высоту свободной поверхности, которая изменяется в ответ на испарение, осадки и конвергенцию океанских течений, поглощение солнечного света, связанное с наблюдаемыми концентрациями хлорофилла, представление океанического смешанного слоя., включение турбулентности, вызванной приливным перемешиванием на шельфах и схемах, позволяющих воде из окраинных морей, таких как Красное и Балтийское моря, «перемешиваться» через узкие проливы в их устьях.

Описание моделирования [ править ]

Для МГЭИК были запущены два набора моделей, состоящих из очень похожих циркуляций океана, но с разной методологией решения уравнений движения. В результате модели имеют очень разные напряжения ветра над Южным океаном , при этом CM2.0 демонстрирует общее смещение ветров, смещенных к экватору, но модель CM2.1 является одной из немногих, у которых ветер близок к правильной широте. и величина в этом регионе (Russell et al., 2006). Работа Райхлера и Кима из Университета штата Юта позволяет предположить, что эта серия моделей является одной из лучших по целому ряду атмосферных характеристик. Он также имеет одну из лучших симуляций Эль-Ниньо.среди моделей IPCC (van Oldenburgh et al., 2005; Wittenberg et al., 2006). Однако, как и в случае с большинством МОЦАО, работающих без корректировки потоков, модели не могут уловить зоны холодного апвеллинга вдоль восточных границ Тихого и Атлантического океана и, как правило, создают чрезмерно сухой бассейн Амазонки.

Дальнейшее развитие [ править ]

Разработка модели CM2.1 шла по трем направлениям. [1] Улучшение моделирования аэрозолей и химии атмосферы привело к модели CM3 в 2011 году. [2] Улучшение моделирования биогеохимических циклов привело к созданию моделей ESM2M и ESM2G. [3] [4] Третий подход заключался в увеличении разрешения модели CM2, что привело к моделям CM2.5, CM26, FLOR и HiFLOR. [1]

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b «Моделирование климата с высоким разрешением - Лаборатория геофизической гидродинамики» . www.gfdl.noaa.gov . GFDL . Проверено 5 сентября 2017 года .
  2. ^ Доннер, Лео Дж .; Вайман, Брюс Л .; Хемлер, Ричард С .; Горовиц, Ларри У .; Мин, Йи; Чжао, Мин; Голаз, Жан-Кристоф; Жину, Поль; Lin, S.-J .; Шварцкопф, М. Даниэль; Остин, Джон; Алака, Гассан; Кук, Уильям Ф .; Делворт, Томас Л .; Freidenreich, Stuart M .; Гордон, Коннектикут; Гриффис, Стивен М .; Held, Isaac M .; Херлин, Уильям Дж .; Кляйн, Стивен А .; Knutson, Thomas R .; Langenhorst, Amy R .; Ли, Хён-Чоль; Линь, Яньлуань; Magi, Брайан I .; Малышев, Сергей Л .; Милли, PCD; Найк, Вайшали; Нат, Мэри Дж .; Пинкус, Роберт; Ploshay, Джеффри Дж .; Ramaswamy, V .; Семан, Чарльз Дж .; Шевлякова, Елена; Сирутис, Джозеф Дж .; Стерн, Уильям Ф .; Стоуфер, Рональд Дж .; Уилсон, Р. Джон; Винтон, Майкл; Виттенберг, Эндрю Т .; Цзэн, Фаньронг (июль 2011 г.). «Динамическое ядро, физические параметризации,и основные имитационные характеристики атмосферного компонента AM3 глобальной связанной модели CM3 GFDL ".Журнал климата . 24 (13): 3484–3519. Bibcode : 2011JCli ... 24.3484D . DOI : 10.1175 / 2011JCLI3955.1 .
  3. ^ Данн, Джон П .; John, Jasmin G .; Шевлякова, Елена; Стоуфер, Рональд Дж .; Krasting, John P .; Малышев, Сергей Л .; Милли, PCD; Сентман, Лори Т .; Адкрофт, Алистер Дж .; Кук, Уильям; Dunne, Krista A .; Гриффис, Стивен М .; Халлберг, Роберт В .; Харрисон, Мэтью Дж .; Леви, Хирам; Виттенберг, Эндрю Т .; Филлипс, Питер Дж .; Заде, Ники (апрель 2013 г.). «Глобальные связанные модели климат-углеродной системы Земли ESM2 от GFDL. Часть II: Формулировка углеродной системы и базовые характеристики моделирования *». Журнал климата . 26 (7): 2247–2267. Bibcode : 2013JCli ... 26.2247D . DOI : 10,1175 / JCLI D-12-00150.1 .
  4. ^ Данн, Джон П .; John, Jasmin G .; Адкрофт, Алистер Дж .; Гриффис, Стивен М .; Халлберг, Роберт В .; Шевлякова, Елена; Стоуфер, Рональд Дж .; Кук, Уильям; Dunne, Krista A .; Харрисон, Мэтью Дж .; Krasting, John P .; Малышев, Сергей Л .; Милли, PCD; Филиппс, Питер Дж .; Сентман, Лори Т .; Samuels, Bonita L .; Спелман, Майкл Дж .; Винтон, Майкл; Виттенберг, Эндрю Т .; Заде, Ники (октябрь 2012 г.). «Глобальные связанные модели климат-углеродной системы Земли ESM2 от GFDL. Часть I: Физическая формулировка и характеристики базового моделирования». Журнал климата . 25 (19): 6646–6665. Bibcode : 2012JCli ... 25.6646D . DOI : 10,1175 / JCLI D-11-00560.1 .
  • Delworth, T .; Брокколи, Энтони Дж .; Розати, Энтони; Стоуфер, Рональд Дж .; Balaji, V .; Бисли, Джон А .; Кук, Уильям Ф .; Диксон, Кейт У .; Данн, Джон; и другие. (2006). «Глобальные связанные климатические модели CM2 GFDL - Часть 1: Формулировка и характеристики моделирования» (PDF) . J. Климат . 19 (5): 643–74. Bibcode : 2006JCli ... 19..643D . DOI : 10.1175 / JCLI3629.1 .
  • Gnanadesikan, A; Диксон, Кейт У .; Гриффис, Стивен М .; Balaji, V .; Баррейро, Марсело; Бисли, Дж. Энтони; Кук, Уильям Ф .; Делворт, Томас Л .; Гердес, Рюдигер; и другие. (2006). «Глобальные связанные климатические модели CM2 GFDL - Часть 2: Базовое моделирование океана» (PDF) . J. Климат . 19 (5): 675–97. Bibcode : 2006JCli ... 19..675G . CiteSeerX  10.1.1.140.9966 . DOI : 10.1175 / JCLI3630.1 .
  • Knutson, T; Делворт, TL; Диксон, кВт; Held, IM; Lu, J .; Ramaswamy, V .; Schwarzkopf, MD; Стенчиков, Г .; Стоуфер, Р.Дж. (2006). «Оценка тенденций региональной температуры поверхности в двадцатом веке с использованием связанных моделей GFDL CM2» (PDF) . J. Климат . 19 (9): 1624–51. Bibcode : 2006JCli ... 19.1624K . DOI : 10.1175 / JCLI3709.1 .
  • Russell, JL; Стоуфер, Р.Дж.; Диксон, К.В. (2006). «Взаимное сравнение циркуляции Южного океана в управляемых имитационных моделях МГЭИК» (PDF) . J. Климат . 19 (18): 4560–75. Bibcode : 2006JCli ... 19.4560R . DOI : 10.1175 / JCLI3869.1 .
  • van Oldenburgh, G .; Philip, SY; Коллинз, М. (2005). «Эль-Ниньо в меняющемся климате - многомодельное исследование» . Науки об океане . 1 (2): 81–95. DOI : 10.5194 / OS-1-81-2005 .
  • Виттенберг, А .; Розати, Энтони; Лау, Нгар-Чунг; Плошай, Джеффри Дж. (2006). «Глобальные связанные климатические модели CM2 от GFDL - Часть 3: Тропический климат Тихого океана и ЭНСО» (PDF) . J. Климат . 19 (5): 698–722. Bibcode : 2006JCli ... 19..698W . CiteSeerX  10.1.1.143.8867 . DOI : 10.1175 / JCLI3631.1 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Информация о глобальной климатической модели CM2 и файлы выходных данных модели из портала данных GFDL
  • Основные сведения об исследованиях климата с использованием результатов модели GFDL CM2. Включает текст, графику и анимацию