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.
