مدل‌های اقلیمی

CMIP6

برای تحلیل سناریوهای اقلیمی آینده، درک تغییرپذیری اقلیمی در یک چارچوب چند مدلی و ارزیابی اثرات تغییرات اقلیمی، از مجموعه چند مدلی CMIP6 استفاده می‌شود. CMIP یک تلاش بین‌المللی بزرگ برای پیشبرد توسعه مدل‌های اقلیمی و بهبود درک علمی از سیستم زمین است که توسط برنامه جهانی تحقیقات اقلیمی (WCRP) از طریق گروه کاری مدل‌سازی جفت‌شده (WGCM) هماهنگ می‌شود.
بیش از 30 گروه تحقیقاتی در سراسر جهان به CMIP6 کمک می‌کنند. در مجموع، 21 پروژه مقایسه مدل به دلیل ارتباط آنها با چالش‌های بزرگ WCRP و سوالات علمی اصلی CMIP6 تأیید شدند. شبیه‌سازی‌های مدل تولید شده در CMIP6 نیز در ارزیابی‌ها و مذاکرات مهم بین‌المللی آب و هوا، از جمله گزارش‌های ارزیابی IPCC، ارزیابی و استفاده شده‌اند.

داده‌های تولید شده توسط CMIP6 پایه و اساس مدل‌های تأثیر مورد استفاده در ISIMIP (پروژه مقایسه مدل تأثیر بین بخشی) را تشکیل می‌دهد، که زیربنای نتایج ارائه شده در Climate Impacts Online است.

برای اطلاعات بیشتر در مورد CMIP6 به آدرس www.wcrp-climate.org مراجعه کنید.

ISIMIP3b

برای پورتال وب Climate Impacts Online، از داده‌های ورودی اقلیمی ISIMIP3b که با سوگیری تنظیم شده‌اند و از پروژه مقایسه متقابل مدل تأثیر بین بخشی (ISIMIP) گرفته شده‌اند، استفاده شد. این مجموعه داده‌ها بر اساس خروجی‌های اصلی مدل جهانی اقلیم (GCM) از بایگانی CMIP6 است. اطلاعات بیشتر در مورد این مجموعه داده‌ها را می‌توانید در وب‌سایت ISIMIP بیابید.
برای اصلاح بایاس و کوچک‌مقیاس‌سازی آماری، از روش ISIMIP3BASD و مجموعه داده‌های مشاهداتی W5E5 نسخه ۲.۰ استفاده شد (Lange, 2019a; Lange, 2020).

داده‌ها سه دوره زمانی را پوشش می‌دهند:

پیش‌بینی‌های آینده بر اساس آزمایش‌های CMIP6، به طور خاص:
مجموعه داده‌های ISIMIP3b شامل طیف گسترده‌ای از متغیرهای اقلیمی است: رطوبت نسبی و ویژه نزدیک سطح، سرعت باد نزدیک سطح، حداکثر، میانگین و حداقل دمای روزانه، تابش موج بلند و موج کوتاه فروچاه، بارش برف، فشار هوای سطحی و کل بارندگی.
اگر با داده‌های دانلود شده از Climate Impacts Online کار می‌کنید، لطفاً طبق اطلاعات «cite as» در ISIMIP3b استناد کنید.

داده‌های ISIMIP3b شامل مدل‌های زیر است. در زیر هر لینک، اطلاعات بیشتری در مورد هر مدل خاص نیز خواهید یافت:

مدل پیوند
GFDL-ESM4 جی‌اف‌دی‌ال،
داده‌های ورودی ISIMIP GFDL-ESM4
IPSL-CM6A-LR آی پی اس ال،
داده‌های ورودی ISIMIP IPSL-CM6A-LR
MPI-ESM1-2-HR Max-Planck-Institut für Meterology,
داده‌های ورودی ISIMIP، MPI-ESM1-2-HR
MRI-ESM2-0 موسسه ماکس پلانک،
داده‌های ورودی ISIMIP مربوط به MRI-ESM2-0
UKESM1-0-LL یوکی‌ای‌اس‌ام،
داده‌های ورودی ISIMIP UKESM1-0-LL
درباره ISIMIP بیشتر بخوانید: www.isimip.org

مدل‌ها با جزئیات

GDFL-ESM4

مدل اقلیمی GDFL-ESM4 که بخشی از پروژه CMIP6 است، در سال ۲۰۱۸ منتشر شد. این مدل شامل موارد زیر است:
«آئروسل: تعاملی (شامل اثر غیرمستقیم آئروسل)، اتمسفر: GFDL-AM4.1 (کره مکعبی (c96) - وضوح افقی اسمی ۱ درجه؛ طول/عرض جغرافیایی ۳۶۰ در ۱۸۰؛ ۴۹ سطح؛ سطح بالا ۱ پاسکال)، اتمسفر: GFDL-ATMCHEM4.1 (شیمی کامل اتمسفر)، خشکی: GFDL-LM4.1 (مدل خشکی با یک مدل دینامیک پوشش گیاهی جدید با پردازش صریح سن گیاه و ساختار ارتفاعی و میکروب‌های خاک، با کاشی‌های آتش‌سوزی روزانه، محصولات کشاورزی، مرتع و چراگاه)، خشکی: GFDL-LM4.1، اقیانوس: GFDL-OM4p5 (GFDL-MOM6، سه‌قطبی - اسمی ۰.۵ درجه؛ طول/عرض جغرافیایی ۷۲۰ در ۵۷۶؛ ۷۵ سطح؛ سلول شبکه بالایی ۰-۲ متر)، ocnBgchem: GFDL-COBALTv2، دریا: GFDL-SIM4p5 (GFDL-SIS2.0، سه‌قطبی - اسمی ۰.۵ درجه؛ طول/عرض جغرافیایی ۷۲۰ x ۵۷۶؛ ۵ لایه؛ ۵ دسته ضخامت)، به همراه انتقال تابشی و دینامیک شبکه C برای سازگاری با MOM6. این مدل توسط اداره ملی اقیانوسی و جوی، آزمایشگاه دینامیک سیالات ژئوفیزیکی، پرینستون، نیوجرسی ۰۸۵۴۰، ایالات متحده آمریکا (NOAA-GFDL) با وضوح اسمی بومی اجرا شد: آئروسل: ۱۰۰ کیلومتر، اتمسفر: ۱۰۰ کیلومتر، اتمسفر شیمیایی: ۱۰۰ کیلومتر، خشکی: ۱۰۰ کیلومتر، خشکی-یخ: ۱۰۰ کیلومتر، اقیانوس: ۵۰ کیلومتر، اقیانوس-شیمی: ۵۰ کیلومتر، دریا-یخ: ۵۰ کیلومتر.
منبع: WDC Climate - GDFL-ESM4


IPSL-CM6A-LR

مدل اقلیمی IPSL-CM6A-LR در سال ۲۰۱۷ منتشر شد و همچنین بخشی از پروژه CMIP است. این مدل شامل اجزای زیر است: «اتمسفر: LMDZ (NPv6, N96; 144 x 143 طول/عرض جغرافیایی؛ 79 سطح؛ سطح بالا 80000 متر)، خشکی: ORCHIDEE (v2.0، حالت آب/کربن/انرژی)، اقیانوس: NEMO-OPA (eORCA1.3، سه قطبی در درجه اول 1 درجه؛ 362 x 332 طول/عرض جغرافیایی؛ 75 سطح؛ سلول شبکه بالایی 0-2 متر)، ocnBgchem: NEMO-PISCES، seaIce: NEMO-LIM3. این مدل توسط موسسه پیر سیمون لاپلاس، پاریس 75252، فرانسه (IPSL) با وضوح اسمی بومی اجرا شده است: اتمسفر: 250 کیلومتر، خشکی: 250 کیلومتر، اقیانوس: 100 کیلومتر، ocnBgchem: 100 کیلومتر، seaIce: 100 کیلومتر.»
منبع: WDC Climate - GDFL-ESM4


MPI-ESM1-2-HR

MPI-ESM شامل مدل‌های گردش عمومی جفت‌شده برای جو و اقیانوس، ECHAM6 (طیف T127؛ طول/عرض جغرافیایی 384 x 192؛ سطوح 95؛ سطح بالایی 0.01 هکتوپاسکال) و MPIOM (سه‌قطبی TP04، تقریباً 0.4 درجه؛ طول/عرض جغرافیایی 802 x 404؛ سطوح 40؛ سلول شبکه بالایی 0-12 متر) و مدل‌های زیرسیستم برای زمین و پوشش گیاهی JSBACH3.20 و برای بیوژئوشیمی دریایی HAMOCC6 است. این مدل توسط موسسه هواشناسی ماکس پلانک، هامبورگ 20146، آلمان (MPI-M) با وضوح اسمی بومی اجرا می‌شود: "آئروسل: 100 کیلومتر، اتمسفر: 100 کیلومتر، خشکی: 100 کیلومتر، خشکی: بدون یخ، اقیانوس: 50 کیلومتر، شیمی اقیانوسی: 50 کیلومتر، یخ دریا: 50 کیلومتر."
منبع: WDC Climate - GDFL-ESM4


MRI-ESM2-0

مدل MRI-ESM2.0 در سال ۲۰۱۷ منتشر شد و توسط موسسه تحقیقات هواشناسی، تسوکوبا، ایباراکی ۳۰۵-۰۰۵۲، ژاپن (MRI) اداره می‌شود. این شامل اجزای زیر است: "آئروسل: MASINGAR mk2r4 (TL95؛ طول/عرض جغرافیایی ۱۹۲ x ۹۶؛ ۸۰ سطح؛ سطح بالایی ۰.۰۱ هکتوپاسکال)، اتمسفر: MRI-AGCM3.5 (TL159؛ طول/عرض جغرافیایی ۳۲۰ x ۱۶۰؛ ۸۰ سطح؛ سطح بالایی ۰.۰۱ هکتوپاسکال)، اتمسفر شیمی: MRI-CCM2.1 (T42؛ طول/عرض جغرافیایی ۱۲۸ x ۶۴؛ ۸۰ سطح؛ سطح بالایی ۰.۰۱ هکتوپاسکال)، خشکی: HAL 1.0، اقیانوس: MRI.COM4.4 (سه‌قطبی عمدتاً ۰.۵ درجه عرض جغرافیایی/۱ درجه طول جغرافیایی با پالایش نصف‌النهاری تا ۰.۳ درجه در ۱۰ درجه شمال و جنوب خط استوا؛ طول/عرض جغرافیایی ۳۶۰ x ۳۶۴؛ ۶۱ سطح؛ سلول شبکه بالایی ۰-۲ متر)، ocnBgchem: MRI.COM4.4، seaIce: MRI.COM4.4. این مدل با وضوح اسمی بومی اجرا شد: آئروسل: ۲۵۰ کیلومتر، اتمسفر: ۱۰۰ کیلومتر، atmosChem: ۲۵۰ کیلومتر، خشکی: ۱۰۰ کیلومتر، اقیانوس: ۱۰۰ کیلومتر، ocnBgchem: ۱۰۰ کیلومتر، seaIce: ۱۰۰ کیلومتر.
منبع: WDC Climate - GDFL-ESM4


UKESM1

UKESM1 شامل مدل اقیانوس NEMO و یخ دریا CICE و همچنین مدل سطح زمین JULES با پوشش گیاهی پویا TRIFFID است. علاوه بر این، این مدل شیمی اتمسفر و آئروسل‌ها را با استفاده از UKCA، بیوژئوشیمی دریایی را با MEDUSA و صفحات یخی پویا را با مدل BISICLES شبیه‌سازی می‌کند.
منبع: UKESM - UKESM1


منابع:

ایرینگ، وی.، اس. بونی، جی. ای. میهل، دانشجوی سال آخر دبیرستان کالیفرنیا، بی. استیونز، آر. جی. استوفر، و کی. ای. تیلور، ۲۰۱۶: مروری بر طراحی و سازماندهی تجربی فاز ۶ پروژه مقایسه متقابل مدل جفت‌شده (CMIP6). توسعه مدل زمین‌شناسی، ۹، ۱۹۳۷-۱۹۵۸، https://doi.org/10.5194/gmd-9-1937-2016.
لانگه، س.: تنظیم بایاس با حفظ روند و کوچک‌مقیاس‌سازی آماری با ISIMIP3BASD (نسخه ۱.۰)، توسعه مدل زمین‌شناسی، ۱۲، ۳۰۵۵–۳۰۷۰، https://doi.org/10.5194/gmd-12-3055-2019، ۲۰۱۹a.
Lange، S.: ISIMIP3BASD v2.4.1، https://doi.org/10.5281/zenodo.3898426، 2020.
ISIMIP3b
WGCM CMIP6