52箱模拟气候模型和中尺度模式raybet雷竞技最新
地球气候的变化我们能期待什么在未来几十年里,随着raybet雷竞技最新温室气体增加吗?因为知道这个问题的答案的重要性,很多努力在理解和预测气候变化。raybet雷竞技最新世界上最强大的计算机(被称为超级计算机)用于计算一个给定的影响温室气体对全球气候上升,使用“模型”:一个简化的世界在计算机内部,完成海洋、大陆,山脉和氛围。raybet雷竞技最新
这样的模型也被用于研究植物如何创建自己的气候,和将会发生什么如果植被改变全球气候。raybet雷竞技最新以及展望未来,模型可以在时间上向后看,了解气候在过去的工作,包括,例如,过去的影响植被对气候变化反馈。raybet雷竞技最新
广泛的全球视角,气候科学家试图模拟整个地球的循环系统,与所谓的大气环流raybet雷竞技最新模式(GCM)。整个全球气候系统模型是当然不是一件容易的事,并且花了很raybet雷竞技最新长一段时间或多或少的对吧。基本上,世界在计算机划分成网格覆盖其表面,和每个网格单元标记为“海洋”或“土地”。如果是土地,表面网格单元分配一个高度,还一些属性,与植被反照率和粗糙度等。上面每个网格的表面,大气中被表示为一堆方块。每个数据集都有自己的成分和密度的气体,和它交流能量方块旁边,上方和下方,或者(如果它是大气的底部)与下面的表面。空气也交换了侧面,向上和向下从每个网格单元,模拟风也对流的过程。在最新的模型,海洋也分为成堆的数据集,就像大气中除了这些表面和液体填充他们不是空气,但水。热量和水动这些海洋框之间,模拟表面电流+水的下沉或upwel-ling。风和洋流推,整个地球表面翻腾不休。
值得一提的是,许多气候svstem这些模型可以模拟的细节。raybet雷竞技最新
当GCM设置运行现在的大气成分,主要的风带和海洋表面流都可以模拟相当准确。气团形式和表面移动,碰撞给天气方面。平均温度和降雨量密切的模式类似于我们观察在当下的世界,他们经过正确的季节性周期。此外,每年全球气候也经过内部生成的气候波动,模仿那些真正的地球。raybet雷竞技最新
当气候建模raybet雷竞技最新者感到满意,他们的模型适用于目前的世界,他们可以开始调整的某些方面看到这些会改变气候。例如,他们可以添加更多的温室气体,观察的热量平衡,降雨和循环系统改变的反应。他们还可以改变植被和气候如何回应这个变更反照率、粗糙度和蒸散。raybet雷竞技最新的一些更广泛的规模研究植被气候反馈使用这种方法来达到他们的结论raybet雷竞技最新植被的重要性覆盖在气候。raybet雷竞技最新
raybet雷竞技最新气候模型已经走了很长的路在过去的几十年,随着数据量的计算机能够处理单位时间大为增加。但是,总有仍然在模型改进的余地。模拟气候的主要问题仍然是粗糙的模型不可能包括所有小肿块或山谷的风景,raybet雷竞技最新然而,这样的小小气候差异可能重要的大规模产生影响。雷云的形成等许多过程发生在一个网格单元规模小于所以他们必须假定发生而不是直接模拟。减少网格细胞模型的大小增加它的准确性,但是这样做极大地放大了计算任务。建模者必须平衡时间运行一个模型,它可以产生和准确性。随着计算能力的增加,网格的大小细胞模型减少了从5 x 5°在1980年代,在最新的型号0.5 x 0.5°。在撰写本文时,世界上最强大的计算机系统位于日本建成特别是对最先进的气候模型运行的任务。raybet雷竞技最新
一种更精细的准确性,没有遇到了巨大的计算问题,是专注于模拟一个领域细节的兴趣之外,其余的世界在一个较低的分辨率。为此,气候建模者使用一个特殊的附加模raybet雷竞技最新型在区域范围内工作,称为中尺度模式。中尺度模式工作在许多方面像GCM除了网格广场和箱子是小和覆盖更多的禁区地区模拟这样一个模型将最多几百或一千公里。中尺度模型部分创建自己的气候的阳光落在它,但是它插槽变成广泛GCM提供热量和水蒸气raybet雷竞技最新在边缘,并把这些离边缘太当风吹灭的区域。中尺度模式是理想的探索详细的植被变化将如何影响一个地区的气候。raybet雷竞技最新许多植被气候反馈的研究中提到的这本书与中尺度模raybet雷竞技最新型耦合进行了更广泛的全球大气环流模型。
5.4人类影响气候?raybet雷竞技最新在美国大平原的草原
世界上可能会有一些地方“气候工程”被人类改变植被已经发生,虽然无意中。raybet雷竞技最新在1800年代美国中部的草原转换速度和规模无与伦比的历史上任何其他地区。数以百万计的移民涌向西,耕作深度草原土壤种植小麦和玉米领域延伸数百英里。
这影响到气候吗?raybet雷竞技最新关于它的争论可以追溯到很久以前,当土地还是被伤了。在平原气候raybet雷竞技最新,干燥比平均一年可以为作物是灾难性的,所以有很多兴趣确保尽可能可靠和丰富的降雨。在1880年代。教授塞缪尔Aughey内布拉斯加州的年轻状态,建议耕作草原土壤帮助它保持水更好,因为垫表面植被破碎的水浸泡而不是运行直接进入河流。这家商店的水在易碎的土壤就会蒸发,再被回收雨水落在地球,而不是输给了河流和大海。这个想法成为封装平原农民的格言:“雨是犁/ *虽然得到了很多的关注,现在认为耕作实际上文档没有这样一个环抱在降雨。
当时他人建议,最好的办法,以确保稳定的降雨量是种植更多的树木。在1860年代美国政府官员约瑟夫威尔逊指出,由于森林砍伐似乎减少降雨在世界其他地方的第六章(sec),植树的大平原肯定会增加降水。他主张在树上覆盖了三分之一的大平原,确保雨水的充足供应。国会足够的印象他的观点通过一项法案,向农民提供免费土地包裹一定比例的土地,种植树木。然而,农民没有受到这些激励方案他们种植了几棵树,和行为最终被废除。
最近,在现代气候知识和电脑的帮助下,科学家已经能够看一个更明智的将草原转换为粮食领域的影响。一些建模伊士曼和他的同事的研究表明,取代了草原的中部平原作物导致下午时达到的峰值温度增加1 - 6 C,这取决于位置和时间。全球变暖在模型中加强在作物生长季节,并减少收获庄稼。最重要的因素导致这个变暖是作物比草原更少的单位面积上的叶子。叶蒸腾的水更少,更少和更少的能量吸收潜热;因此,空气可以得到温暖的作物。
定居者可能影响气候在大平原之前他们已经设法犁了大部分的作物用地raybet雷竞技最新。直到1800年代中期,平原支持庞大的成群的野牛,数千万的编号。大规模屠杀这些动物在早期阶段的结算会大大减少草原草地的放牧。叶面积积累吃,肯定会有更多水的蒸发从树叶。raybet雷竞技最新气候模型表明,这可能冷却夏季气温通过0.4 - -0.8由于额外的潜在的吸收的热量蒸发水。这将紧随其后的主要阶段农民耕地景观,种植庄稼时,叶面积减少到低于它在放牧草原像前面解释的那样,造成温度的提高。
在现代大平原地区,特别是西部边缘,农民用水灌溉庄稼从地下蓄水层。所有这些额外的什么
科林斯堡\
图5.5。温度地图科罗拉多州东北部一个温暖的一天。灌溉郊区和等领域农业用地凉爽的温度比不受灌溉的地区。表面温度在13:00,8月1日至1986年8月15日。轮廓从38至28日2。后:保安族。
水领域的气候吗?raybet雷竞技最新建模的研究表明,摄入的热量蒸发灌溉作物(而不受灌溉的农作物或草原)将冷却空气和创造一种“海风”吹向外附近的温度,不受灌溉的地区。测量比较科罗拉多州东北部的灌溉和不受灌溉的区域显示,模型预测,温度是几摄氏度冷却器哪里有灌溉,由于潜热吸收,改变风的模式和云(图5.5)。灌溉的面积扩大了在过去的45年,还在气候降温趋势,正如所预期的那样。raybet雷竞技最新模型还预测降雨量的增加灌区由于额外的水被蒸发掉,从温度和空气的运动结果对比灌溉和不受灌溉的土地上。来自德克萨斯州北部观察表明广泛灌溉地区的降雨量比其他类似的领域没有得到灌溉。
世界的另一边,另一个部分干旱地区可能是受到气候反馈,由于土地利用变化的影响。raybet雷竞技最新过去50年里,以色列南部集约化农业(包括增加灌溉),减少放牧和植树了低反照率植物的蒸腾作用。自1960年代初出现了戏剧性的增加在秋季降雨,高达200 - 300%取决于位置。这似乎是可信的climatc变化是进步的土地利用变化的结果。上面增加了大气中向上运动这些土地似乎吸收潮湿空气从地中海,这使大量的降雨。
Hgypt西奈沙漠的冷却器的日间温度比相邻Ncgcv以色列的沙漠,3.5 - 5 c在午后。似乎使西奈冷却器的关键因素是缺乏植被,由于更多的山羊和绵羊和削减柴火。high-albedo土壤暴露,西奈半岛反射更多的阳光,不能加热。但不这矛盾1所说的章节黑暗植被地区往往是冷却器是因为他们更多的水分蒸发吗?事实上,它是例外,没有蒸发,黑暗植被地区总是热。条件在西奈半岛和南地干,没有土壤水分蒸发的。所以,黑暗中植被在西奈(尽管它是相当稀疏)仅仅是吸收太阳光线但不吸热量蒸腾。
略moistcr-but仍然索诺兰沙漠干旱地区如美国西南部和墨西哥,添加更多的植被使事情冷不热。严重擦伤了墨西哥边境比轻数度热白天放牧。这是因为在这种情况下有足够的水分在土壤中对额外的叶子美方世界讲述更多的水的冷却效果,这在深色表面植被造成的变暖。
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