Od monsunów wschodnioazjatyckich po prądy strumieniowe na Jowiszu – nowy zestaw modeli pomaga w interpretacji systemów klimatycznych
Klimat Ziemi jest bardzo złożony i w celu jego symulacji opracowano wiele bardzo złożonych i rozbudowanych modeli. Modele te mogą być jednak równie trudne do zrozumienia jak sam klimat, w związku z czym korzyści płynące z ich stosowania są niewielkie. Z drugiej strony, bardzo proste i przystępne modele mogą okazać się nierealistyczne i nie mieć żadnego przełożenia na otaczający nas świat. Rozwiązaniem tego problemu jest zbudowanie hierarchii modeli obejmującej zarówno proste, jak i złożone modele. Wykorzystując tę hierarchię, wspierany przez UE projekt AtmosOcean (Response of the Atmospheric and Oceanic Circulation to a Warming Climate) zdołał w szerszym stopniu poznać system klimatyczny i opracować jego bardziej dokładne modele. Wyniki tych badań wykazały, że zmiany związane z cyrkulacją atmosfery wynikające z globalnego ocieplenia są o wiele trudniejsze do przewidzenia niż zmiany dotyczące temperatury. Jak wyjaśnia główny badacz projektu dr Geoffrey Vallis: „Mamy przekonanie graniczące z pewnością, że planeta będzie ulegała ociepleniu i że proces ten będzie związany z konsekwencjami takimi jak topnienie czap lodowych na biegunach. Nie znamy natomiast zakresu wpływu tych zmian na klimat i pogodę w poszczególnych regionach świata, ponieważ są one związane ze zmieniającymi się schematami obiegu”. Odpowiednie narzędzia do realizacji ważnych zadań Opracowanie hierarchii modeli stanowiło wyzwanie na wielu płaszczyznach. Jednym z największych wyzwań stanowiło opracowanie oprogramowania. „Tworzenie niezawodnego, wydajnego oprogramowania jest trudne i czasochłonne”, stwierdza dr Vallis, dodając, że podejmowanie decyzji dotyczących dopasowywania do siebie modeli o różnym stopniu złożoności było równie wielkim wyzwaniem z naukowego punktu widzenia. Na co dzień projekt borykał się również z problemami natury logistycznej i finansowej. „Agencje finansujące niechętnie podchodzą do finansowania tego typu działań, ponieważ płynące z nich krótkoterminowe korzyści są trudne do dostrzeżenia. Pomimo to finansowanie było niezbędne w celu zatrudnienia utalentowanych osób, które zajęły się opracowaniem oprogramowania i ustaleniem, w jaki sposób należy dopasować do siebie wszystkie elementy klimatycznej układanki. Jesteśmy bardzo wdzięczni za wsparcie otrzymane od UE”. Pomimo trudności i przeszkód udało się jednak zrealizować założenia projektu, a dr Vallis mógł zatrudnić utalentowanych młodych naukowców, którzy pomogli w opracowaniu nowatorskiego modelu ramowego. „Wykorzystaliśmy ten model w celu zrozumienia różnorodnych elementów klimatu, poczynając od monsunów w Azji Wschodniej, aż po prądy strumieniowe występujące na Jowiszu”! Modelowanie innych planet „Naszym celem było lepsze zrozumienie ziemskiej atmosfery i występującego w jej ramach obiegu, a także zmian, które mogą nastąpić w przyszłości w wyniku globalnego ocieplenia oraz związków pomiędzy obiegiem na Ziemi z obiegami występującymi na innych planetach. Jestem bardzo zadowolony z faktu, że udało nam się to osiągnąć”, mówi dr Vallis. Realizacja tych zadań stanowiła jednak zaledwie pierwszy etap projektu AtmosOcean. „Musimy w dalszym ciągu rozwijać nasz model, a także zastosować opracowane przez narzędzia w odniesieniu do nowych sytuacji – do klimatu Ziemi w odległej przeszłości oraz atmosfer panujących na Wenus, Jowiszu i innych planetach”, dodał. Celem projektu AtmosOcean było również zaangażowanie do współpracy innych naukowców zajmujących się tą dziedziną, takich jak między innymi pracownicy brytyjskiego Biura Meteorologicznego w Exeter oraz instytucji rozsianych po całej Europie. Było to konieczne, aby móc lepiej poznać różne podejścia do problemu i pozyskać wiedzę fachową od najlepszych naukowców działających w pokrewnych obszarach nauki. Sieć ekspertów rozbudowywana przez cały okres trwania projektu pomoże odkryć więcej tajemnic złożonych mechanizmów wpływających na dynamikę atmosfery.
Słowa kluczowe
AtmosOcean, globalne ocieplenie, atmosfera Ziemi, ocean, zmiany klimatyczne, łagodzenie zmian klimatu
