Projekt vzájemného porovnávání spojených modelů

Technology

12 hours ago

Author

Projekt vzájemného porovnávání spojených modelů (anlicky Coupled Model Intercomparison Project - CMIP) je v klimatologii společným rámcem, jehož cílem je zlepšit znalosti o změně klimatu a který je obdobou projektu AMIP (Atmospheric Model Intercomparison Project) pro globální propojené modely všeobecné cirkulace oceánů a atmosféry (GCM). Byl zorganizován v roce 1995 Pracovní skupinou pro spojené modelování (WGCM) Světového programu pro výzkum klimatu (WCRP). Je vyvíjen ve fázích, které mají podpořit zdokonalování klimatických modelů, ale také podpořit národní a mezinárodní hodnocení klimatických změn.

Fáze CMIP

Program pro diagnostiku a porovnávání klimatických modelů v Lawrence Livermore National Laboratory podporuje několik fází CMIP tím, že pomáhá pracovní skupině WGCM určit rozsah projektu, udržuje databázi dat projektu a podílí se na analýze dat. CMIP obdržel modelové výstupy z předindustriálních simulací klimatu („kontrolní běhy“) a simulací s nárůstem CO2 o 1 % ročně přibližně 30 spřažených GCM. +more Novější fáze projektu (20C3M, . ) zahrnují realističtější scénáře ovlivňování klimatu pro historické, paleoklimatické i budoucí scénáře.

Fáze 1 a 2

Podle Lawrence Livermore National Laboratory PCMDI byla odezva na vyhlášení CMIP1 velmi úspěšná a sběru dat se zúčastnilo 8 globálních spojených modelů, které reprezentují většinu mezinárodních skupin s globálními spojenými GCM. V důsledku toho bylo na zasedání CLIVAR NEG2 v září 1996 v kanadské Victorii rozhodnuto, že CMIP2 bude meziročním srovnáním 1 % složeného nárůstu CO2 (v délce 80 let), kde se CO2 zdvojnásobí přibližně v roce 70.

Fáze 3

V letech 2005 a 2006 PCMDI koordinoval a ukládal sbírku výstupů klimatických modelů, která zahrnovala simulace minulých, současných a budoucích klimatických scénářů. Tato činnost umožnila těm klimatickým modelům, které nejsou součástí hlavních modelovacích center, provádět výzkum důležitý pro klimatology připravující čtvrtou hodnotící zprávu IPCC (IPCC AR4). +more Pro CMIP3 byl navržen seznam 20 různých experimentů a PCMDI vedl dokumentaci všech zapojených globálních klimatických modelů. Byly zahrnuty i další informace a soubory dat.

Fáze 5

Poslední dokončenou fází projektu (2010-2014) je CMIP5. CMIP5 obsahuje více metadat popisujících modelové simulace než předchozí fáze. +more V rámci projektu METAFOR bylo vytvořeno vyčerpávající schéma popisující vědecké, technické a numerické aspekty běhů CMIP, které bylo archivováno spolu s výstupními daty.

Hlavním cílem experimentů CMIP5 bylo řešit nevyřešené vědecké otázky, které vyvstaly v rámci procesu IPCC AR4, zlepšit porozumění klimatu a poskytnout odhady budoucí změny klimatu, které budou užitečné pro ty, kdo zvažují její možné důsledky. Pátá hodnotící zpráva IPCC shrnuje informace z experimentů CMIP5, přičemž protokol experimentů CMIP5 byl schválen na 12. +more zasedání pracovní skupiny WCRP pro vázané modelování (WGCM). Jsou zahrnuty i další informace a soubory dat.

Fáze 6

Šestá fáze byla zahájena v roce 2013 a přehled návrhu a organizace byl zveřejněn v roce 2016. Do roku 2018 bylo v rámci CMIP6 schváleno 23 modelových srovnávacích projektů (MIP), do kterých se zapojilo 33 modelovacích skupin z 16 zemí. +more Plánoval se také malý počet společných experimentů. Termín pro předložení dokumentů, které mají přispět k Šesté hodnotící zprávě IPCC pracovní skupiny I, je začátek roku 2020.

Struktura CMIP6 byla s ohledem na CMIP5 rozšířena o ekvivalentní rámec nazvaný CMIP Diagnostic, Evaluation and Characterization of Klima (DECK) spolu se souborem Endorsed MIPs, který má zlepšit popis aspektů klimatických modelů nad rámec základního souboru společných experimentů zahrnutých v DECK. Projekty CMIP-Endorsed Model Intercomparison Projects (MIPs) jsou však stále postaveny na historických simulacích DECK a CMIP, proto je jejich hlavním cílem právě řešení širšího okruhu specifických otázek. +more Tato struktura bude zachována i v budoucích experimentech CMIP.

Cílem CMIP6 je také být konzistentní, pokud jde o společné standardy a dokumentaci. Za tímto účelem zahrnuje metody usnadňující širší distribuci a charakterizaci modelových výstupů a společné standardní nástroje pro jejich analýzu. +more Byla vytvořena řada příruček pro správce dat, modeláře a uživatele.

Pro studie v rámci DECK je k dispozici soubor oficiálních/společných datových sad radiačního působení a také několik MIPS, což umožňuje smysluplnější srovnání na modelovém souboru vytvořeném pod hlavičkou CMIP6.

Tyto společné datové sady radiačního působení jsou uloženy a koordinovány v rámci input4MIPS (input datasets for Model Intercomparison Projects). Většina z nich je volně k dispozici:

* Historické krátkodobé klimatické faktory (SLCF) a skleníkové plyny (CO2 a CH4). * Emise ze spalování biomasy. +more * Globální datové sady s rastrovanými údaji o vlivu využívání půdy. * Historické koncentrace skleníkových plynů (GHG): je k dispozici úplný popis prostřednictvím publikace CMIP6 Special Issue. * Koncentrace ozonu a depozice dusíku (N), přičemž je k dispozici také popis radiačního působení ozonu na základě této datové sady. * Aerosolové optické vlastnosti a relativní změna koncentrace kapiček v mracích; data jsou k dispozici jako doplněk k publikaci Stevens et al. * Sluneční záření - datové soubory a jejich popis. * Soubor dat o stratosférickém aerosolu. * Datové soubory AMIP o teplotě povrchu moře a mořském ledu.

Kromě těchto historických dat radiačního působení má CMIP6 také společný soubor budoucích scénářů zahrnující využití půdy a emise, jak je požadováno pro budoucí scénáře socioekonomického vývoje (SSP) a reprezentativní směry vývoje koncentrací (RCP).