Blick auf das lokale Klima-Modelle

Behind the Scenes Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Wenn Forscher Jim Kinter die Wechselwirkungen zwischen Meer, Land und Atmosphäre der Erde beschreibt, spricht er zu tanzen. "Die Atmosphäre und das Meer und die Atmosphäre der Landoberfläche, zusammen zu gehen," sagte er. "Es ist als ob sie tanzten, und dass der Tanz entpuppt sich als Klima beeinflussen."

Kinter, Professor für Klimadynamik an der George Mason University und Direktor des Zentrums für Ozean-Land-Atmosphäre Studien (COLA), zusammen mit COLA Wissenschaftler studieren dieser "Tanz" um die Vorhersagbarkeit des Klimas besser zu verstehen – wie es sich verändert.

Nach Kinter sind viele von uns heute mit Klimawandel und seinen Ursachen vertraut. In der Tat, fügt er hinzu, habe bekannt wir für weit über hundert Jahren, dass menschliche Einflüsse dieser Anstieg von Kohlendioxid und anderen Treibhausgasen in der Atmosphäre beeinflussen das globale durchschnittliche Klima. Ein Blick auf das vermehrte Auftreten von Überschwemmungen, Trockenheit und extreme Wetterbedingungen über die Erde, und es ist leicht zu dem Schluss, dass etwas ist.

Harte nächste Schritte

"Was wir haben eine härtere Zeit darauf festzunageln," Kinter sagte, "ist was wird passieren bei der lokalen oder regionalen Skala, wo Entscheidungen getroffen werden."

Mit Unterstützung der National Science Foundation, NOAA und NASA, arbeiten Wissenschaftler an COLA um die Welt mit genauer Klimaprognosen versorgen – mit längeren Leitungen — von denen Klimaveränderungen stattfinden wird und was die Auswirkungen auf menschliche Gesellschaften und Ökosysteme werden.

"Wenn Leute wollen wissen, wo Sie die saubere Energie-Lösungen zu erstellen, wo der Wind setzen Farmen wo ist der richtige Ort in Solarenergie investieren," sagte Kinter, "das alles hängt vom Klima und vor allem kommt es auf die Variabilität und die Veränderung, die wir erwarten, dass."

Länder wie Bangladesch und Malediven bereits Gefahr durch Meeresspiegelanstieg und raues Wetter überschwemmt sind. Wenn Entscheidungsträger in Nationen, die am meisten gefährdeten an den Klimawandel sind mit den richtigen Informationen und Ressourcen, ein Jahrzehnt oder länger im Voraus angegeben werden, werden dann sie besser in der Lage, für die zu erwartenden Veränderungen zu planen sein.

Das El Nino-Beispiel

Klimarelevante, dass Vorhersagen aus COLA und andere Organisationen bereits die Art und Weise verbessern, die Entscheidungen getroffen werden.

"El Nino eine große Fluktuation in der Oberflächentemperatur des tropischen Pazifiks," sagte Kinter. Die Auswirkungen dieser Änderungen Oberflächentemperatur sind weltweit. Kinter, sagte sie sind im Zusammenhang mit Dürren in Südamerika, Waldbrände in Indonesien, Überschwemmungen in Nordamerika, und höheren Schnee-packs in den Colorado Rockies. "Ein Großereignis El Nino oder ihrer Umkehrung, nennen wir La Nina, wirklich gut für die Skiindustrie sein könnte", sagte er.

In den letzten zwei Jahrzehnten hat COLA geholfen, zu quantifizieren und kalibrieren den Grad, zu dem El Nino vorausgesagt werden kann. Heute können Vorhersagen von El Nino mindestens sechs Monate im Voraus erfolgen.

"So gibt es viele Länder, besonders in den Tropen und in den Entwicklungsländern, die unsere El Nino Prognosesystem verwenden, um Entscheidungen zu treffen," sagte Kinter. "Wenn sie wissen, dass El Nino wahrscheinlicher, schiebt sie in Trockenheit können dann sie investieren in ein widerstandsfähigeren Samen um sicherzustellen, dass [Pflanzen] gehen, um es durch eine Dürre."

Supercomputer und Klima Berechenbarkeit

Supercomputer tragen dazu bei, dass die Forscher mehr über die komplexen Wechselwirkungen, die Klimawandel beeinflussen. "Wir verwenden die Supercomputer, um die Gleichungen zu lösen, die Atmosphäre der Erde, der Ozeane und der Landoberfläche zu regieren, und machen wir in einem voll gekoppelten Modus,", sagte Kinter. "Wir lassen die simulierte Atmosphäre, den simulierten Ozean und simulierten Landoberfläche im Inneren des Computers miteinander interagieren, so ist es wirklich sehr spannend, diese Simulationen zu sehen."

Obwohl die Simulationen einen langen Weg bei der Bereitstellung von hochwertigen regionalen Informationen gekommen, findet Kinter gibt es Raum für Verbesserungen. "Konvektiver Wolken — Sturm Gewitterwolken – erweisen sich als sehr schlecht in den Modellen vertreten sein, die wir für die Klimasimulation heute verwenden," sagte er. "Aber wenn wir zu einem Modell bekommen könnte, die die Wolken auflösen kann, dann denken wir, dass wir tatsächlich einen Durchbruch haben wird."

Gegen Ende des Jahrzehnts glaubt Kinter haben wir bessere Supercomputer, die uns die Möglichkeit, das globale Klima genauer zu simulieren. "Wir reden bis hin zum Cloud-Skala, bis hin zum Ausmaß der Wirbel in den Ozean und hinunter die Landschaft-Skala an der Landoberfläche."

"Wenn wir an diesen Punkt gelangen" er sagte: "Wir denken, dass wir Klimasimulationen verfügen, die in der Lage gehen, Ihnen zu sagen: dieser vorhersehbar ist, ist es nicht vorhersehbar, hier sind die Vorhersagen und hier ist die Zuverlässigkeit, die wir glauben."

Anmerkung der Redaktion: Dieser Forschung wurde unterstützt von der National Science Foundation (NSF), die Bundesagentur mit der Finanzierung von Grundlagenforschung und Ausbildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik beauftragt. Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation. Siehe die hinter die Kulissen-Archiv.