Estáticos modelos climáticos em um ambiente dinámico praticamente desconhecido

O conhecimento sobre a atmosfera e a falta de dados são sérias limitações em compreender as alterações climáticas e a construção de modelos climáticos. A atmosfera é tridimensional de modo que para  construir um modelo de computador que ainda se aproxima a realidade, exige muito mais dados do que existem e compreensão muito maior de um sistema extremamente turbulento e complexo.

A história de entender a atmosfera inicia com  Aristóteles, que sabia que havia três zonas climáticas distintas, e sobre os padrões de vento e de como eles mudaram sazonalmente para o século 18.

Em 1735, George Hadley usou os padrões de vento registradas por veleiros ingleses para criar o primeiro diagrama 3D de circulação. Ele foi restrita aos trópicos e se tornou conhecida como a célula de Hadley. Infelizmente, sabemos pouco mais de Hadley. O Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), ilustra o ponto no Capítulo 8 do Relatório de 2007.

A resolução espacial dos acoplado oceano-atmosfera modelos utilizados na avaliação do IPCC, geralmente não é alta o suficiente para resolver os ciclones tropicais e, especialmente, para simular sua intensidade.

O problema para a ciência do clima e modeladores é que a Terra gira e não fica parada. É a rotação em torno do Sol cria as estações do ano, mas a rotação em torno do eixo cria problemas ainda maiores. Por causa disso um sistema de célula simples ( Figura 1 ) com ar aquecida subindo no equador de se mudar para os polos, afundando e voltar para o Equador, é quebrada.

Figura 1

Na década de 1850 William Ferrell tentou de melhorar a compreensão e propôs um sistema de três células que ainda aparece na maioria dos livros didáticos. Este modelo mostrado na Figura 2 foi conveniente para o ensino, mas não funcionou quando começou a investigação, e o rastreamento das precipitação nuclear de explosões atmosféricas.

Figura 2

A Figura 2 é imprecisa para uma variedade de razões, mas especialmente a diferença de altura das células. Figura 3 é uma representação um pouco melhor. Poucas pessoas sabem que a tropopausa, a fronteira entre a troposfera e a estratosfera, é duas vezes maior no equador que nos pólos.

Figura 3

A altura da tropopausa a nos pólos varia entre 7 km no inverno e 10 km no verão, no Equador a faixa é de 17 a 18 km. A diferença no intervalo sazonal é devido à diferença na área de temperaturas sazonais. Como você constrói mesmo aqueles dinâmicas simples em um modelo de computador?

A Célula Ferrell foi criada para preencher uma lacuna, mas não existe durante todo o ano. Sazonalmente o ar frio da Célula Polar é mais densa e empurra o ar quente para fora do caminho. Na Figura 3, a fronteira entre as células e Ferrell Polar é a 55 ° N, uma posição média. O intervalo é de 35 ° N no inverno a 65 ° N no verão.

A Figura 4 mostra uma tentativa mais recente para aproximar o que está acontecendo.

Figura 4

Agora é o “Cell Ferrell indireta”, mas a parte mais importante é a descontinuidade na tropopausa e “estratosférico – Mistura troposférico”. Isso é importante porque o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) não incluem até mesmo a conexão crítica entre a estratosfera e um mecanismo importante na troposfera superior em seus modelos;

Devido ao custo computacional associado com a exigência de uma estratosfera bem resolvida, os modelos utilizados para a avaliação da corrente não incluem geralmente o QBO.

O que são “os custos computacionais associados com a exigência de uma estratosfera bem resolvida”? Isso significa que eles não sabem o que está acontecendo, mas isso é verdade para a maioria da troposfera.
Os modelos climáticos são construções matemáticas que dividem a atmosfera em cubos como mostrados na Figura 5.

Figura 5

Não importa quantos cubos você cria para resolução mais fina, pois os dados simplesmente não está disponível, especialmente acima da superfície. Agora considere a dinâmica necessária para sazonais, variações anuais, decenais e milenar e você percebe que os modelos de computador são incapazes de sequer aproximar a realidade. Mas os problemas não param por aí.
Os diagramas são transversais de condições médias, mas eles não mostram a dinâmica complexa. A Figura 5 indica o componente tridimensional. Como você cria um modelo que acomoda ano com várias combinações de fluxo zonal ou fluxo meridional? (Figura 6)

Figura 6

Nenhum dos trabalhos da investigaçãodo IPCC. está  certo sobre o que tem e que vai acontecer com base em modelos de computador que pretendem replicar a atmosfera. Esta é uma alegação séria e injustificável, mas é a base de políticas governamentais sobre energia, meio ambiente, e economias.

SAND-RIO

http://drtimball.com/2012/static-climate-models-in-a-virtually-unknown-dynamic-atmosphere/

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