SK

Millennium - Experiment klímy ostatného tisícročia s programom FAMOUS

Slogan: Historické záznamy klímy prezrádzajú rôzne príbehy - Poďme ich všetky testovať.

Motivácia

   Radi by sme porozumeli klimatickým zmenám od r. 800 nášho letopočtu (t.j práve tisícročie). Mimo priemyselnej éry, táto perióda obsahuje stredovekú teplú periódu (~900-1300 nášho letopočtu) a malú dobu ľadovú (~1300-1900 AD) (viď aj Stredoveká teplá perióda na wikipédii - anglicky). Neobvyklé teplá a studená perióda sú pravdepodobne spôsobené kolísaním sopečných & slnečných činností plus pôsobenie zemskej zmeny, ale príspevok každej zložky nie je dobre poznaný.

   Okrem uspokojenia vedeckej a historickej zvedavosti, tento experiment je poháňaný naliehavou potrebou vylepšiť klimatickú prognóza. Klimatické modely boli až doposiaľ vyvíjané k simulovaniu súčasnej klímy. Posledné "tisícročie" môže poskytnúť mimoriadne donútenie vylepšovať modely ďalej.

   Avšak, aj hnacia sila aj rekonštrukcie klímy pre pred-priemyselnú éru sa opierajú o analýzy prírodných archívov klimaticky citlivých veličín, takých ako prírastok stromov a lastúr, a zmeny chemických, biologických, a izotopových kompozícií v jazerných usadeninách a vzorkáh ľadových jadier. Tieto "zástupné" informácie sú skutočne užitočné len pri dokonalom preskúmaní obrovského rozsahu kombinovanej neistoty.

Stratégia

   K prekonaniu tejto ťažkosti je používaná ohromná množina rýchlejšieho variantu plno funkčného UKMO klimatického modela, nazývaného FAMOUS (porovnaj www.FAMOUS.ac.uk). Tento pracuje 8 krát rýchlejšie než HadCM3L, ktorý bol používaný pre BBC experiment, kvôli redukovanému atmosferickému rozlíšeniu a zvýšenému oceánskemu časovému kroku. Preto úplná, viac ako 1200 ročná, simulácia smerom k blízkej budúcnosti je iba tak nákladná ako 160 ročný BBC experiment.

•     Atmosféra: 3D GCM (5,0 x 7,5 stupňové rozlíšenie, 11 vertikálnych úrovní).

•     Oceán: 3D GCM (2,5 x 3,75 stupňové rozlíšenie, 20 vertikálnych úrovní).

•     Oceánsky ľad: jednoduchý termodynamický model s driftom.

•     Pevnina: vegetácia a hydrologický cyklus.

   Mimo perturbácií v interných fyzikálnych parametroch a počiatočných podmienkach, tento experiment vyžaduje veľký počet perturbácií vnucovania pre zaoberanie sa s veľkou neistotou v historických vnucovaniach.

   Pre zredukovanie CPU času bola ďalej skúšaná paralelizácia rozložením doménou. Ak všetko pôjde dobre, tento experiment bude prvým CPDN experimentom s plným využitím výhod viacjadrových a viacprocesorových strojov. Pre počiatočné uvoľnenie bolo ale rozhodnuté nedistribuovať paralelnú verziu, pretože je treba viac testov.

Podpora

 Experiment Millennium bol podporovaný finančným projektom EU -  European Climate Millennium posledného tisícročia (http://www.millenniumproject.net/); a sú hľadaní ďalší sponzori. Pokiaľ je vykonaná modelová skúška, partneri exprimentu Millennium budú vyčíslovať a redukovať neistoty v klimatických "zástupných" informáciách zbieraním a analyzovaním ďalších klimatických záznamov.

Stav

   Tento experiment bol navrhnutý v AOPP, Oxford, prostredníctvom diskusie v paleontologicko-klimatickej komunite v Európe. Je aktuálne v príprave pre ďalšie spustenie a je v stave ladenia. 

   Kontakt: hiro@cpdn.org