Климатический ансамбль - Climate ensemble

А климатический ансамбль включает несколько разные модели климатическая система. Существует как минимум пять различных типов, которые будут описаны ниже. Для эквивалента в численный прогноз погоды, увидеть ансамблевое прогнозирование.

Цели

Обычно цель запуска ансамбля состоит в том, чтобы иметь возможность иметь дело с неопределенностями в системе. Конечная цель может заключаться в получении актуальной для политики информации, такой как функция распределения вероятностей разных исходов. Это оказывается очень трудным из-за ряда проблем. Они включают:

  1. Ансамбль должен иметь широкий диапазон, чтобы гарантировать, что он охватывает весь диапазон, в котором климатические модели могут быть хорошими.
  2. Трудно определить, какая модель является хорошей. Это может потребовать учета ошибок не только в наблюдении, но и в модели.
  3. Любые предварительные предположения о распределении могут повлиять на полученную функцию распределения вероятностей.

Мультимодельный ансамбль

Многомодельные ансамбли (ММЕ) широко используются в МГЭИК оценки, а также полный набор климатических моделей можно получить в Проект взаимного сравнения связанных моделей. Члены многомодельного ансамбля разрабатываются разными организациями, занимающимися исследованиями изменения климата, и могут существенно различаться по своему подходу к разработке программного обеспечения и программированию, способам обработки пространственной дискретизации и точному формулированию физических, химических и биологических процессов. Преимущества использования многомодельного ансамбля видны в «неизменно лучшей производительности многомодельного ансамбля при рассмотрении всех аспектов прогнозов».[1]

Ансамбль возмущенной физики

Ансамбли возмущенной физики (PPE) составляют основной научный центр Проект прогнозирования климата. Современные климатические модели хорошо справляются с моделированием многих крупномасштабных особенностей современного климата. Однако эти модели содержат большое количество регулируемых параметров, которые, как известно, по отдельности существенно влияют на моделируемый климат. Хотя многие из них хорошо ограничены наблюдениями, многие из них подвержены значительной неопределенности. Мы не знаем, в какой степени различные варианты настроек параметров или схем могут обеспечить одинаково реалистичное моделирование климата 20 века, но разные прогнозы на 21 век. Самый тщательный способ исследовать эту неопределенность - провести масштабный ансамблевой эксперимент, в котором исследуется каждая соответствующая комбинация параметров. Более общий подход - это «ансамбль возмущенных параметров» (также сокращенно PPE), поскольку помимо физических параметров другие параметры, относящиеся к цикл углерода, химия атмосферы, землепользование и т.д. могут быть возмущены.

Ансамбль начальных условий

Ансамбли начальных условий включают одну и ту же модель с точки зрения одних и тех же параметров физики атмосферы и воздействий, но работают из множества разных начальных состояний. Поскольку климатическая система хаотична, крошечные изменения в таких вещах, как температура, ветер и влажность в одном месте, могут привести к очень разным путям для системы в целом. Мы можем обойти это, начав несколько запусков с немного разными стартовыми условиями, а затем взглянув на эволюцию группы в целом. Это похоже на то, что они делают при прогнозировании погоды.

Наличие ансамбля начальных условий может помочь выявить естественную изменчивость в системе и справиться с ней.

Форсирующий ансамбль

Модель может подвергаться различным воздействиям. Они могут соответствовать различным сценариям, например, описанным в Специальный отчет о сценариях выбросов и совсем недавно в Репрезентативный путь концентрации.

Большой ансамбль

Большой ансамбль. Графическое изображение, созданное Climateprediction.net

Грандиозный ансамбль - это ансамбль ансамблей. Должно быть как минимум два вложенных ансамбля. Лучше всего это показано на диаграмме напротив.

Погода

В прогнозировании погоды используются ансамбли начальных условий.

Приложения

Климатические ансамбли использовались для прогнозирования будущих изменений встречаемости отдельных вредителей сельскохозяйственных культур.[2]

Смотрите также

внешние ссылки

использованная литература

  1. ^ Хагедорн, Р., Доблас-Рейес, Ф. Дж. И Палмер, Т. Н. Обоснование успеха многомодельных ансамблей в сезонном прогнозировании - I. Основная концепция. Теллус А 57, 219–233. (DOI: 10.1111 / j.1600-0870.2005.00103.x)
  2. ^ Ансамблевой анализ влияния региональных климатических изменений на капустного долгоносика (Ceutorhynchus pallidactylus (Mrsh.)) В озимый рапс (Brassica napus Л.)