Le Centre national pour la recherche atmosphérique (NCAR) à Boulder, au Colorado, a dévoilé une nouvelle version puissante d'un système basé supercalculateur à modéliser le climat de la Terre et de projeter hausse de la température mondiale au cours des prochaines décennies.
Le modèle du système climatique de la Communauté, la version 3, intègre des données sur les phénomènes allant de nuages à la glace de mer afin de simuler complexité du système climatique de la Terre. Le modèle est si complexe qu'elle requiert environ trois trillions d'opérations informatiques pour simuler un seul jour du climat mondial, et il produit beaucoup plus d'informations sur les variations climatiques régionales que la version précédente.
Les scientifiques contribueront résultats à la prochaine évaluation par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC), un organisme international de recherche qui conseille les décideurs sur les effets probables du changement climatique. Le système, connu sous le nom de modèle du système climatique de la Communauté, la version 3 (CCSM3), indique dans une conclusion préliminaire que les températures mondiales pourraient augmenter plus que la version précédente avait projetée si les sociétés continuent à émettre de grandes quantités de dioxyde de carbone dans l'atmosphère.
NCAR a développé le modèle en collaboration avec les chercheurs des universités et des laboratoires à travers le pays, avec un financement de la NSF ainsi que le ministère de l'Énergie, de la National Oceanic and Atmospheric Administration, et la National Aeronautics and Space Administration. Il publie les résultats du modèle et les codes informatiques sous-jacents aux chercheurs atmosphériques et d'autres utilisateurs dans le monde.
"La libération de CCSM3 marque une étape importante dans le développement de modèles climatiques», a déclaré Jay Fein, directeur du programme de la dynamique du climat de la NSF."L'investissement par la NSF, le ministère de l'Énergie et de la communauté scientifique donne des nouvelles connaissances sur les complexités du système de la Terre et les réactions probables de notre planète à des influences naturelles et anthropiques."
CCSM3 montre les températures mondiales pourraient augmenter de 2,6 degrés Celsius (4,7 degrés Fahrenheit) dans un scénario hypothétique dans laquelle les niveaux atmosphériques de dioxyde de carbone sont soudainement doublé. Qui est nettement plus que l'augmentation de 2 degrés Celsius (3,6 degrés Fahrenheit) qui avait été indiqué par la version précédente du modèle.
William Collins, un scientifique du NCAR qui a supervisé le développement de CCSM3, dit que les chercheurs ne sont pas encore à cerner exactement ce qui se fait le modèle le plus sensible à une augmentation du niveau de dioxyde de carbone. Mais il dit que le modèle global est beaucoup plus précis que son prédécesseur.
"Ce modèle apporte des améliorations substantielles dans la simulation des processus atmosphériques, océaniques et terrestres», dit Collins. "Il a fait remarquablement bien à reproduire le climat du siècle dernier, et nous sommes maintenant prêts à commencer à l'utiliser pour étudier le climat du siècle prochain."
Alors que les scientifiques apprennent plus sur l'atmosphère, les modèles climatiques les plus puissants du monde sont généralement d'accord sur les effets climatiques de dioxyde de carbone, un gaz à effet de serre importants émis par les véhicules automobiles, les centrales électriques, et d'autres sources. Les observations montrent que les niveaux atmosphériques de dioxyde de carbone ont augmenté de 280 parties par million en volume (ppmv) avant l'ère industrielle à plus de 370 ppmv aujourd'hui, et l'augmentation se poursuit. Un doublement du dioxyde de carbone par rapport aux niveaux actuels augmenterait de manière significative les températures mondiales, selon tous les grands modèles. Les modèles ne concordent pas toujours, cependant, sur les impacts complexes de nuages, la glace de mer, et d'autres pièces du système climatique.
CCSM3 est l'un des principaux à grand tirage climatique de la planète, qui sont extraordinairement outils informatiques sophistiqués qui intègrent des phénomènes allant de l'effet que les éruptions volcaniques ont sur les modes de température à l'impact du mouvement des glaces de la mer de la lumière solaire absorbée par les océans. Les modèles climatiques travaillent en résolvant des formules mathématiques, qui représentent la surface terrestre processus physiques qui animent le climat de la Terre, pour des milliers de points dans l'atmosphère, les océans, la glace de mer et le produit chimique, et. CCSM3 est si complexe qu'il faut environ 3 billions de calculs informatiques pour simuler un seul jour du climat mondial.
Avec CCSM3, les scientifiques ont été en mesure d'ajouter quatre fois plus de points pour la terre et l'atmosphère que ce qui existait dans la version précédente de la CPLM, produisant ainsi beaucoup plus d'informations sur les variations régionales du climat et du changement climatique. La nouvelle version capture également des fonctionnalités telles que des températures continentales et températures supérieures de l'atmosphère beaucoup plus de précision que la version précédente. Dans un essai, le modèle étroitement simulé des changements dans les températures mondiales au cours du siècle dernier.
En plus de simuler des températures au cours du prochain siècle, les scientifiques vont utiliser le modèle pour étudier les tendances climatiques du passé, tels que le pic de la dernière ère glaciaire, il ya 21.000 ans. Ils auront également l'utiliser pour sonder les processus chimiques et le cycle du carbone entre l'atmosphère, l'océan et la terre, ainsi que les impacts localisés de sulfates et d'autres polluants sur le climat.