다음 주, 다음 시즌 또는 20 세기 말과 같은 날씨는 어떠할 것입니까? 실험에 사용할 두 번째 지구가 없으면 지구 기상 및 기후 모델 시뮬레이션 만이 이러한 질문에 답해야합니다.

이 정보에 접근하는 것은 지역 사회, 정부 및 산업체가 정보에 입각 한 결정을 내리는 데있어 매우 중요합니다. 여기에는 관광, 자연 자원 관리, 농업 및 응급 서비스와 같은 분야가 포함됩니다.

날씨와 기후는 완전히 예측 가능할 수는 없겠지만, 과학은 오늘 오후에 비가 내릴지 알게 될 것이고, 호주의 기후가 앞으로 수십 년처럼 보일지 예측할 때 우리가 훨씬 더 확신을 갖기에 충분합니다.

우리는 또한 다음 계절을 예측하는 데 더 나아졌습니다. 이미 호주 지역 사회에 영향을 미치는 저기압, 혹서 및 홍수와 같은 날씨의 극한 상황에보다 신속하게 대응할 수 있습니다.

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일반 순환 모델 (지구 기후 모델이라고도 함)은 동적 지구 시스템의 수학적 표현을 사용하여 구축됩니다. 그들의 기본은 질량, 에너지 및 운동량의 보존을 포함한 물리 법칙을 기반으로합니다. 이 모델은 3 차원에서 대기 및 해양의 대규모 순환을 나타냅니다 (예 : 고압 및 저압 시스템의 진행 및 대규모 해양 조류). 모델에는 빙권 (눈과 바다 얼음)뿐만 아니라 지표면이 포함됩니다.

기후 모델은 우리가 현재의 기후와 기후를 이해하는 데 도움을 주며, 기후가 어떻게 변할지에 대한 미래의 시나리오를 고려할 수있게 해줍니다. 그들은 온실 가스 농도와 같은 다양한 시나리오에서 어떤 일이 발생했는지, 어떤 일이 일어날지를 알려주는 시뮬레이션을 생성합니다.

기상 예측과 기후 애플리케이션에 사용되는 모델은 동일한 기본 사항을 공유하지만 약간 다릅니다.

날씨 모델은보다 높은 공간 "해상도"에서 실행되며 고급 데이터 동화 방법을 사용하여 최신 위성 및 지상 측정 세트를 통합합니다. 이것은 모델이 다음 주 정도에 날씨 이벤트의 진화를 예측하는 출발점을 정의합니다.

기후 모델은 몇 달 또는 몇 년 전의 특정 일의 정확한 "날씨"를 예측하지 않고 (불가능), 평균 조건과 같은 날씨 (즉, "기후")의 "통계" 시즌 또는 수십 년 동안의 경향 이상.

일반 순환 모델은 대규모 지구 시스템 프로세스를 시뮬레이션하지만, 구름 형성 및 강우량과 같은 일부 프로세스가 있으며, 이는 작은 규모에서 발생하며 지구 시스템의 변경을 완벽하게 예측하기 어렵습니다.

이러한 도전에도 불구하고 지난 30 년간 모델의 지속적인 개선 (예 : 고해상도, 물리적 공정의보다 나은 표현 및 향상된 위성 사용)이 날씨 예측 및 기후 예측 능력을 향상 시켰습니다.

현재 전 세계에서 40 지구 기후 모델이 운영되고 있습니다. 이 모델링 그룹은 일반적인 온실 가스 및 에어로졸 시나리오 세트를 사용합니다. 대표 농도 진학. 이러한 조정 방식을 통해 수천 가지 모델 시뮬레이션에서 데이터를 사용할 수있는 예측을 쉽게 비교할 수 있습니다.

마찬가지로 기상 예측 센터는 센터가 작성한 예측을 쉽게 비교할 수 있도록 국제적으로 정의 된 측정 기준을 사용하여 일기 예보를 확인합니다.

Representative Concentration Pathways는 세 가지 범주로 나뉩니다.

• 높음 : 온실 가스 배출량은 21st 세기 동안 에어러솔이 감소하면서 감소없이 계속 증가합니다

• 중간 단계 : 온실 가스 배출량 피크 다음 감소

• 낮음 : 온실 가스 배출량이 빠르게 피크에 도달 한 다음 매우 낮은 값으로 급속히 감소합니다 (강력한 완화 사례).

우리가 사용하는 어떤 모델이나 온실 가스 시나리오와 상관없이, 높은 배출 시나리오에 대한보다 큰 미래의 기후 예측에서 실질적이고 견고한 온난화 신호가 분명합니다. 모델은 또한 온난화의시기와 강도, 강우량 및 기타 요소의 변화 범위에 차이가 있음을 나타냅니다.

그래서 하나의 단일 기후 미래보다는, 가능한 미래의 범위를 고려해야합니다.

어떤 모델이 가장 좋습니까?

모든 기후 모델은 일일 날씨와 과거 및 현재 기후를 나타낼 수있는 범위를 결정하기 위해 엄격한 평가를 거칩니다.

기후 모델의 성능을 평가하기 위해 많은 테스트가 수행되었습니다. 예를 들어, 과학자는 모델이 과거 20 년 동안의 평균 호주 강수량과 같은 모델을 얼마나 잘 모델링했는지 또는 몬순 발생, 엘니뇨 또는 열대성 저기압의 경로와 같은 특정 기능을 나타내거나 예측하는 모델의 능력을 평가할 수 있습니다 .

미래의 기후 변화의 영향을 조사하는 연구원은 성과를 기반으로 한 모델의 하위 집합을 선택하기로 결정할 수 있습니다. 그러나 "최상의"모델 또는 모델의 하위 집합을 선택하는 것은 사용하는 성능 측정 값에 따라 다릅니다.

예를 들어 호주의 기후 조건에 대한 최근의 기후 모델 평가는 이용 가능한 모든 모델을 단순히 사용하는 것보다 기후의 모든 중요한 측면을 나타낼 수있는 기후 모델의 고정 된 "하위 집합"이 없음을 보여 주었다.

기후 예측은 물리적 이해, 모델 예측의 견고성, 관찰 된 경향 또는 과거 변화와의 예측의 일관성을 기반으로하여 종종 신뢰도 측정과 함께 제공됩니다. 과거 기후와 관련한 기후 모델의 성과는 향후 계획된 변화에 대한 우리의 신뢰 수준을 확립하는 데 중요한 요소입니다. 호주의 최신 예측에 제공된 신뢰도는 호주의 미래 기후 변화 예측 범위를 평가하는 새롭고 유용한 특징입니다.

호주의 세계 최고의 기후 모델

T1910-2090 평균에 대한 CMIP5 모델에서 시뮬레이트 한 1950-2005의 호주 평균 온도에 대한 ime 시리즈. 기상청 관측소는 두꺼운 갈색으로 표시되며 일반적인 모델 (ACCESS1-0)의 시리즈는 밝은 보라색으로 미래에 표시됩니다. 음영은 과거 기간 (회색 음영) 및 미래 기간 (보라색 - 높은 배출량, 파란색 - 중간, 노란색 - 낮은 배출량)에 대한 모든 모델 사이의 확산을 나타냅니다. 투영에 대한 자세한 내용은 NRM 기술 보고서 ​​7 (http://www.climatechangeinaustralia.gov.au/en/publications-library/technical-report/)을 참조하십시오. 호주의 기후 변화

호주 고유의 기후 모델 인 호주 기후 및 지구 시스템 시뮬레이터 (ACCESS)는 국내 및 국제 그룹이 호주에 중요한 다양한 기후 특징에서 최고의 성능을 발휘하는 모델 중 하나임을 일관되게 보여줍니다.

ACCESS는 오스트레일리아 기상과 기후 연구 센터의 연구 파트너십을 통해 기상청과 CSIRO가 공동으로 개발했습니다. 호주 환경 대학 (Australian Department of Environment)의 지원을 받아 호주 대학 (Australian Universities) 및 UK Met Office와 협력하여 개발되었습니다. ACCESS는 기상 예측과 기후 시뮬레이션에 모두 사용될 수 있도록 특별히 설계되었습니다.

"날씨 모드"에서 ACCESS는 호주 일기 예보를 제공하기 위해 기상청 (Bureau of Meteorology)에서 사용됩니다. ACCESS 덕분에, 국의 4 일 예측은 3 년 예측이 10 년 전과 같았던 것처럼 정확합니다. 해외 운영 센터의 예측과 비교하면 ACCESS는 세계에서 가장 우수한 모델 중 하나라는 것을 알 수 있습니다.

ACCESS의 "기후"버전은 기후 변화에 관한 정부 간 패널 (IPCC)의 최근 5th 평가 보고서와 최근 조정 된 국제 기후 변화 실험에 호주가 제출 한 기후 예측을 생성하는 데 사용되었습니다.

ACCESS는 계속 개발되고 개선 될 것이며,보다 상세하고 정밀하게 지구의 구성 요소 시스템을 포괄하고 모델링 할 것입니다.

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저자 정보

Kamal Puri 박사는 기상 연구 개발국의 지구 시스템 모델링 프로그램 연구 프로그램 리더입니다. Puri 박사는 University of Manchester (영국)에서 물리학 박사 학위를 받았습니다. 프로그램 리더로서 그는 CSIRO와 협력하여 개발되고 호주 대학의 지원을 받아 개발 된 완전히 결합 된 지구 시스템 모델 인 호주 공동체 기후 및 지구 시스템 시뮬레이터 (ACCESS)의 개발 책임을 맡고 있습니다.

Aurel Moise는 지난 11 년 동안 기상국의 R & D 부서에서 근무하는 선임 연구 과학자입니다. 내 연구 관심 분야는 기후 변동성과 변화라는 기치 아래 포착 된 다양한 주제를 포함합니다.