Opis
Modele klimatyczne są najpotężniejszymi narzędziami do przewidywania globalnego ocieplenia wywołanego przez człowieka. Opierają się na prawach fizyki i wyewoluowały z modeli używanych do numerycznego przewidywania pogody. Wykorzystując ogromne zasoby obliczeniowe jednych z najpotężniejszych superkomputerów na świecie, modele klimatyczne zostały wykorzystane do prognozowania przyszłych zmian klimatu i ich skutków, dostarczając cennych informacji decydentom politycznym. Modele klimatyczne są przydatne nie tylko do przewidywania zmian klimatycznych, ale także do ich zrozumienia. Bazując na analizie wielu eksperymentów numerycznych, autorzy wyjaśniają podstawowe procesy fizyczne, które kontrolują nie tylko globalne ocieplenie, ale także zmiany klimatu w przeszłości geologicznej. W 2021 roku Autor - Syukuro Manabe otrzymał Nagrodę Nobla „za fizyczne modelowanie klimatu Ziemi, kwantyfikację zmienności i wiarygodne przewidywanie globalnego ocieplenia”. Spis treściIlustracje 7 Przedmowa 13 Podziękowania 15 1. Wprowadzenie 17 Efekt cieplarniany 20 Globalne ocieplenie 27 2. Wczesne badania 31 Powłoka zatrzymująca ciepło 31 Pierwsze oszacowanie ilościowe 32 Prosta alternatywa 35 3. Model jednowymiarowy 40 Równowaga radiacyjno-konwekcyjna 40 Efekt zmiany stężenia CO2 46 4. Modele ogólnej cyrkulacji 51 Model UCLA 52 Model GFDL 55 5. Wczesne eksperymenty numeryczne 64 Arktyczne wzmocnienie 64 Zmienność sezonowa 74 6. Wrażliwość klimatu 84 Radiacyjne sprzężenie zwrotne 84 Miara współczynnika wzmocnienia 86 Sprzężenia zwrotne drugiego rodzaju 90 Sprzężenia zwrotne w modelach 3D 95 7. Kontrast glacjalno-interglacjalny 108 Geologiczne sygnatury 108 Symulowanie kontrastu glacjalno-interglacjalnego 110 8. Rola oceanów w zmianach klimatu 120 Bezwładność termiczna oceanu 120 Sprzężony model atmosfera-ocean 127 Inicjalizacja i regulacja strumienia 128 Eksperymenty dotyczące globalnego ocieplenia 132 Ocean Atlantycki 140 Ocean Południowy 143 9. Klimat polarny i tworzenie się wód głębinowych 150 10. Globalna zmiana w dostępności wody 159 Przyspieszenie obiegu wody 159 Eksperymenty numeryczne 162 Profil równoleżnikowy 165 Przepływy w rzekach 168 Wilgotność gleb 172 Konsekwencje dla przyszłości 178 Postscriptum 180 Bibliografia 182