对地球气候建模raybet雷竞技最新

今天,一些科学努力试图模型地球的天气和气候因为各种各样的原因,比如农业、城市-raybet雷竞技最新

ization,应急准备和经济、科学、政治和人道主义的原因。GISS采取了铅和成为英超团体参与建模环境以便更好地理解它。raybet雷竞技最新

研究人员的主要目标之一是能够预测气候变化将对社会的影响和环境。raybet雷竞技最新尽管他们是参与几种类型的模型,他们目前最关注全球气候模型(GCMs)。raybet雷竞技最新这些都是大规模的模型能够模拟整个地球和所有的力量影响,人为和自然。例如,自然力量包括火山爆发、日晒(太阳辐射)的变化,地球绕日轨道的变化。人为力量包括污染(增加温室气体的燃烧bet雷竞技 )、添加气溶胶大气臭氧损耗、某些类型的农业实践和森林砍伐。

当科学家建立气候模型,他们努力确保物理现象提出raybet雷竞技最新了尽可能准确、一致和周期的所有组件实际接受系统的变化。这不是一项容易的任务。因为很多变量依赖于其他变量,如果不工作在一个模型,它可以倾斜或导致模型失败的结果。复杂的模型验证时重现实际过去气候响应的结果送入模型作为初始条件的测试。raybet雷竞技最新换句话说,一个模型是一个成功的时候可以准确地模拟变化已经发生。

科学家希望构建模型,可以回顾数百万ofyears,这就是为什么代理数据是如此重要。通过使用代理描绘古代气候的数据准确,可以编写一个模型和测试直到达到正确的结果。raybet雷竞技最新一旦发生这种情况,模型验证,当前数据可以输入预测未来的气候。raybet雷竞技最新戈达德太空研究所研究人员已经模拟许多地球过去的气候时期来验证他们的模型和更好地理解地球上的气候历史。raybet雷竞技最新模型时全球气候事件,如冰河时代,他们获得更清晰raybet雷竞技最新的了解当今世界全球变暖的影响。

raybet雷竞技最新气候科学家在GISS,等加文·施密特詹姆斯·汉森爱兰歌娜LeGrande,辛德尔,Nadine昂格尔伦纳德Druyan,和马修·Fulakeza已经非常成功的在发展中变化数学模型,说明在地球表面和大气影响气候。raybet雷竞技最新因为气候是一个复杂的系统raybet雷竞技最新,模型是高度复杂的和复杂的,有无数的变量必须被考虑。甚至当一个变量发生丝毫的变化,它可以影响许多其他变量在多米诺效应,所有这些都必须考虑和提供代表方程和算法。作为一个例子,考虑这四个简单的改变。

1。领域经验较少的云层在一个给定的时期和接受更多的阳光直射

2。如果面积通常覆盖着雪,雪会融化

3所示。该地区的反照率从高到低可能会改变值,因为融雪

4所示。区域的温度会增加

只是这些变化一个领域必须占在模型中,这甚至不解决其他问题,适用于同样的网站,如湿度、斜率,方面、土壤类型、海拔、纬度、或大陆沿海的位置,和其他特定区域的重要方面。

幸运的是,在过去的十年中,计算能力大大增加了。三十多年前,当美国航天局成功地将宇航员送上月球,电脑使用填满整个房间。相比之下,如今的一些更强大的台式电脑。即便如此,必要的数学模型和计算能力运行GCM是巨大的,即使以今天的标准来看,计算能力,增加了一百万倍在过去的30年。建模系统必须能够同时处理多种模拟全球和区域尺度上,考虑特征在陆地上,水和大气中。他们还必须能够处理各种时间尺度等几年,几十年,几百年,几千年,等等,以生成可靠的气候变化的场景。raybet雷竞技最新超级计算机也必须有明显的存储容量。

根据美国国家航空航天局的科学家们,最复杂的模型开发代表了地球作为一个三维网格,与大气分成10个不同的网格层。每一个网格层本身是一个巨大的数据集包含65000参考点。当模型运行时,每个65000分有一个与之相关联的数据值在模型中使用。使它更加困难,每个点都有一个以上的变量分配给它的数据,如二氧化碳的值、温度、气溶胶污染,反照率等等。

模型的力量在于它能够预测整个系统如何响应值有所不同。例如,如果科学家们希望看到两倍的二氧化碳将会做什么,该模型双打二氧化碳65000点,预测的结果与所有其他变量。根据美国国家航空航天局的科学家们,气候模型是如此强烈,他们必须运行raybet雷竞技最新在超级计算机能够处理超过8000万每小时计算。只运行一个模型,超级计算机必须解决数以十亿计的计算。

即使在NASA的科学家们取得了很大的进步在气候建模,他们仍然没有他们想回答了所有的问题。raybet雷竞技最新根据加文·施密特,GISS的气候模型,有一件事他们无法模型是raybet雷竞技最新突然的气候变化。他希望通过结合古气候和卫星图像数据NASA最终将能够构建一个模型raybet雷竞技最新,将地球气候的揭示方面尚未发现,阐明当前气候的奥秘。虽然他是史前气候建模感兴趣,他说,“一个进一步结合模型和数据的方法是“发展模式”信raybet雷竞技最新号,将记录在沉积物或珊瑚建模气候事件。”

为了验证模型,NASA将使用1991爆发的一个测试皮纳图博火山喷发在菲律宾。极其炸药eruption-one 20 century-Mount最暴力的皮被火山灰21英里(34公里)到大气中。科学家计算,它还送1700万吨(1500万吨)的二氧化硫进入平流层。因为平流层之上层大气的地球的气候发生(5-31英里,或8-50公里),全球大气环流传播产生的硫酸盐气溶胶(小反射粒子)绕着地球转,这三周后,整个地球是环绕。结果(雨不能将它们清除),由此产生的气溶胶云仍在平流层一年多来,有效地保护地球从太阳的能量。这使得衡量全球气温下降为0.8°F (0.5°C)。此外,大气中的水蒸气在这段时间减少。最终的结果是地球测量冷却好几年了。

因为这次喷发发生在卫星技术是用于观察和记录,气候建模者收集了大量的数据,如硫酸测量。raybet雷竞技最新科学家希望,如果记录的数量他们添加到模型开发结果匹配那些被收集,它将证明模型是成功的。

他们发现,通常的模型预测结果很好。唯一的问题是,他们无法预测,欧亚大陆将温暖的冬天略,因为它确实在爆发之后。一种解释是,大多数全球气候模型通常不处理平流层,因为它不直接影响天气。raybet雷竞技最新数据上运行时模型,具体包括平流层,但他们却获得可靠的结果。

科学家认为欧亚大陆经历了冬季变暖由于北大西洋涛动(NAO)和硫酸云从皮有影响。国家审计署的压力系统,决定每年冬天在欧洲的严重程度。积极NAO使欧亚大陆温暖,负NAO引起寒冷的冬天。他们决定爆发引发了积极NAO,进而使欧亚大陆温暖。为了验证这一点,他们跑得类似的相关数据,反映条件在蒙德极小期,从1650年到1710年发生。通过控制变量,代表太阳的影响紫外线在平流层臭氧产量水平匹配条件在这段时间里,他们表明,NAO转向负相,使欧亚大陆冷,事实上是发生了什么。

因此,发现之间的联系平流层NAO回答几个复杂问题各种气候因素如何相互作用。raybet雷竞技最新因此,古气候学可以通过提供非常有用的信息,验证和改进模型,看过去,更好的理解复杂的气候系统工作的方式,并预测未来可能带来的自然现象和人为影响。raybet雷竞技最新

在过去的15年里,政府研究人员,私人组织和学术机构,在试图预测未来气候变化,已经开发出一些全球气候模型。raybet雷竞技最新每一种高度复杂的三维模型必须有网格细胞编程求解质量、动量和能量通过时间序列,这样可以观察到气候系统建模。raybet雷竞技最新验证了模型与观测,也可以向后运行多少电流模型的特定位置匹配一个已知站点的实际行为。因为有太多的输入和输出变量,它们必须不断检查对实验数据来验证结果。因为全球变暖的重要性,今天气候模型的一个常见应用程序涉及的影响改变大气中大量的二氧化碳。raybet雷竞技最新模型运行为例,来说明潜在影响的二氧化碳的数量成倍增长,预计在未来十年的某个时候。如果这发生,结果预测,地球将会变得更热更湿,海平面将增加20英尺(6米)在接下来的100年。相同的模型预测增加6.7°F (4°C) 100年在同一区间。

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