Hoi Victor,
Complimenten voor dit uitvoerige achtergrondverhaal, zeer verhelderend en illustratief over een toch niet heel gemakkelijk onderwerp
. Ik heb nog wel een aanvulling:
De klimaatmodellen die o.a. voor het IPCC-rapport van dit jaar zijn gebruikt, veronderstellen zeker niet dat alle straling aan het oppervlak wordt opgenomen. Als dit zo zou zijn, dan zouden deze modellen ook niet in staat zijn om de bekendste zeestromen te simuleren zoals de door jou genoemde thermohaliene circulatie (iets wat HadCM3 al jaren kan, zie o.a. Vellinga (2002) en onderaan). De meeste modellen werken met een atmosfeer-oceankoppeling, waarbij sinds enige tijd geen fluxcorrectie meer nodig is: het model wordt één dag gedraaid en alle fluxen (warmte, vocht, momentum) worden geaccumuleerd. Daarna wordt het model voor een tweede dag gedraaid en worden alle tegengestelde fluxen geaccumuleerd. Zo gaat dat dan de hele modelrun door. Hierdoor drijft het model niet meer significant af zoals vroeger het geval was (Pope et. al., 2000). Het GFDL CM2.x model werkt ook met zo'n koppelingssysteem en kent 24 atmosfeerlagen en 50 oceaanlagen, waarmee op vrij nauwkeurige wijze de equatoriale stromingen gesimuleerd kunnen worden. Vrij uniek voor dit model zijn de flexibele zeehoogte als gevolg van verdamping, neerslag en de convergentie van zeestromen. Verder laat het de absorptie van zonlicht op grotere diepten afhangen van de concentratie chlorofyl. Het kent ook een oceanische menglaag waarin o.a. turbulentie door getijde boven continentale platen zit opgenomen. Het model kan zelfs water door nauwe mondingen laten stromen vanaf de relatief zoutrijke zeeën als de Rode Zee en de Baltische Zee naar de oceanen en het water aldaar mengen. Dit model is ook een van de beste als het gaat om de representatie van El Niño en de windpatronen over de zuidelijke oceanen (Russell, 2006).
De hedendaagse klimaatmodellen worden nogal eens onderschat in hun vermogens om allerlei atmosferische en oceanografische patronen te reproduceren. Ze zijn verre van perfect, uiteraard, er zijn nog genoeg hiaten, maar de ontwikkelingen gaan hard naar mate de computerkracht ook voldoende wordt om steeds meer onderdelen expliciet te gaan simuleren en op een afdoende hoge resolutie (zo is het doel om voor het IPCC-rapport in 2013 in de modellen mesoschale oceaaneddies op te nemen). Het grootste struikelblok is eigenlijk de onzekerheid in niet-atmosferische factoren (de mens en het heelal dus) en het afdrijven van het model van de werkelijkheid als gevolg van het gebruik van versimpelde oplosschema's i.p.v. expliciete berekeningen (waarvoor gekozen wordt enkel vanwege gebrek aan rekenkracht).
Referenties:
- Natural Variability of The Atlantic Thermohaline Circulation In Hadcm3 (Vellinga, 2002)
- Pope, V.D.; Gallani, M.L., Rowntree, P.R., and Stratton, R.A. (2000). "The impact of new physical parameterizations in the Hadley Centre climate model — HadAM3". Climate Dynamics 16: 123-146.
- Russell, J.L., R.J. Stouffer and K.W. Dixon (2006), Intercomparison of the Southern Ocean circulation in IPCC coupled model control simulations. Journal of Climate, 19(18), 4560-4575.
Gr. Ben
Complimenten voor dit uitvoerige achtergrondverhaal, zeer verhelderend en illustratief over een toch niet heel gemakkelijk onderwerp
. Ik heb nog wel een aanvulling:Het grootste deel van het aardoppervlak bestaat uit oceanen. Dit is zeker ook in de tropen het geval waar de aarde de meeste zonne-energie ontvangt. Daarom is het ook belangrijk om te kijken hoe oceanen zonne-energie opnemen. Meestal wordt verondersteld dat alle straling aan het oppervlak wordt opgenomen en ook klimaatmodellen behandelen voor het gemak de zonneflux op deze wijze. In de praktijk ligt het een stuk genuanceerder.
De klimaatmodellen die o.a. voor het IPCC-rapport van dit jaar zijn gebruikt, veronderstellen zeker niet dat alle straling aan het oppervlak wordt opgenomen. Als dit zo zou zijn, dan zouden deze modellen ook niet in staat zijn om de bekendste zeestromen te simuleren zoals de door jou genoemde thermohaliene circulatie (iets wat HadCM3 al jaren kan, zie o.a. Vellinga (2002) en onderaan). De meeste modellen werken met een atmosfeer-oceankoppeling, waarbij sinds enige tijd geen fluxcorrectie meer nodig is: het model wordt één dag gedraaid en alle fluxen (warmte, vocht, momentum) worden geaccumuleerd. Daarna wordt het model voor een tweede dag gedraaid en worden alle tegengestelde fluxen geaccumuleerd. Zo gaat dat dan de hele modelrun door. Hierdoor drijft het model niet meer significant af zoals vroeger het geval was (Pope et. al., 2000). Het GFDL CM2.x model werkt ook met zo'n koppelingssysteem en kent 24 atmosfeerlagen en 50 oceaanlagen, waarmee op vrij nauwkeurige wijze de equatoriale stromingen gesimuleerd kunnen worden. Vrij uniek voor dit model zijn de flexibele zeehoogte als gevolg van verdamping, neerslag en de convergentie van zeestromen. Verder laat het de absorptie van zonlicht op grotere diepten afhangen van de concentratie chlorofyl. Het kent ook een oceanische menglaag waarin o.a. turbulentie door getijde boven continentale platen zit opgenomen. Het model kan zelfs water door nauwe mondingen laten stromen vanaf de relatief zoutrijke zeeën als de Rode Zee en de Baltische Zee naar de oceanen en het water aldaar mengen. Dit model is ook een van de beste als het gaat om de representatie van El Niño en de windpatronen over de zuidelijke oceanen (Russell, 2006).
De hedendaagse klimaatmodellen worden nogal eens onderschat in hun vermogens om allerlei atmosferische en oceanografische patronen te reproduceren
. Ze zijn verre van perfect, uiteraard, er zijn nog genoeg hiaten, maar de ontwikkelingen gaan hard naar mate de computerkracht ook voldoende wordt om steeds meer onderdelen expliciet te gaan simuleren en op een afdoende hoge resolutie (zo is het doel om voor het IPCC-rapport in 2013 in de modellen mesoschale oceaaneddies op te nemen). Het grootste struikelblok is eigenlijk de onzekerheid in niet-atmosferische factoren (de mens en het heelal dus) en het afdrijven van het model van de werkelijkheid als gevolg van het gebruik van versimpelde oplosschema's i.p.v. expliciete berekeningen (waarvoor gekozen wordt enkel vanwege gebrek aan rekenkracht).Referenties:
- Natural Variability of The Atlantic Thermohaline Circulation In Hadcm3 (Vellinga, 2002)
- Pope, V.D.; Gallani, M.L., Rowntree, P.R., and Stratton, R.A. (2000). "The impact of new physical parameterizations in the Hadley Centre climate model — HadAM3". Climate Dynamics 16: 123-146.
- Russell, J.L., R.J. Stouffer and K.W. Dixon (2006), Intercomparison of the Southern Ocean circulation in IPCC coupled model control simulations. Journal of Climate, 19(18), 4560-4575.
Gr. Ben
