Memahami Model yang Membantu Kita Memprediksi Perubahan Iklim

Memahami Model yang Membantu Kita Memprediksi Perubahan Iklim

Seperti apa cuaca minggu depan, musim depan, atau akhir abad ini? Dengan tidak adanya bumi kedua yang digunakan dalam eksperimen, simulasi model cuaca dan iklim global adalah satu-satunya alat yang harus kita jawab untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan ini.

Memiliki akses terhadap informasi ini sangat penting bagi masyarakat, pemerintah dan industri untuk membuat keputusan berdasarkan informasi - ini mencakup sektor seperti pariwisata, pengelolaan sumber daya alam, pertanian dan layanan darurat untuk beberapa nama.

Cuaca dan iklim mungkin tidak akan pernah bisa diprediksi sepenuhnya, namun sains sekarang telah datang cukup jauh bagi kita untuk lebih percaya diri saat mengetahui apakah akan hujan siang ini dan untuk memproyeksikan iklim Australia yang mungkin terlihat seperti beberapa dekade di masa depan.

Kami juga semakin baik dalam memprediksi musim depan atau dua, sehingga kita bisa lebih siap untuk menanggapi ekstrem dalam cuaca seperti badai, gelombang panas dan hujan banjir yang sudah berdampak masyarakat Australia.

Menatap ke Depan

Model Sirkulasi Umum (juga disebut sebagai model iklim global) dibangun dengan menggunakan representasi matematis dari sistem Bumi dinamis. Fundamental mereka didasarkan pada hukum fisika termasuk konservasi massa, energi dan momentum. Model-model ini mewakili, dalam tiga dimensi, sirkulasi berskala besar atmosfer dan laut, seperti perkembangan sistem tekanan tinggi dan rendah dan arus samudra skala besar. Model juga termasuk cryosphere (salju dan es laut) serta permukaan tanah.

Model iklim membantu kita memahami cuaca dan iklim kita saat ini, dan juga memungkinkan kita untuk mempertimbangkan skenario masa depan yang masuk akal tentang bagaimana iklim bisa berubah. Mereka menghasilkan simulasi untuk memberi tahu kami apa yang terjadi atau apa yang mungkin terjadi dalam berbagai skenario yang berbeda, seperti untuk konsentrasi gas rumah kaca.


Dapatkan Yang Terbaru Dari Diri Sendiri


Meskipun model yang digunakan untuk prediksi cuaca dan aplikasi iklim memiliki dasar yang sama, namun model tersebut sedikit berbeda.

model cuaca dijalankan di "resolusi" yang lebih tinggi spasial, dan menggabungkan set sangat terbaru dari satelit dan tanah pengukuran menggunakan metode Data asimilasi canggih. Ini mendefinisikan titik awal dari mana model memprediksi evolusi kejadian cuaca selama minggu depan atau lebih.

Model iklim tidak berusaha meramalkan cuaca "tepat" pada hari-hari tertentu atau tahun depan (yang tidak mungkin), namun memprediksi "statistik" cuaca (yaitu "iklim"), seperti kondisi rata-rata, lebih dari satu musim atau tren selama beberapa dekade.

Sementara Model Sirkulasi Umum mensimulasikan proses sistem bumi berskala besar, ada beberapa proses, seperti pembentukan awan dan curah hujan, yang terjadi pada skala kecil dan membuat perubahan pada sistem Bumi sulit diprediksi dengan sempurna.

Terlepas dari tantangan ini, perbaikan model secara terus menerus (misalnya, resolusi yang lebih tinggi, representasi proses fisik yang lebih baik dan penggunaan data yang lebih baik terutama dari satelit) selama tiga dekade terakhir telah meningkatkan kemampuan kita untuk memprediksi cuaca dan membuat proyeksi iklim.

Sekarang ada lebih dari 40 model iklim global berjalan di seluruh dunia. Kelompok-kelompok pemodelan menggunakan seperangkat gas rumah kaca dan aerosol skenario, yang disebut Perwakilan Konsentrasi Persiapan. Pendekatan terkoordinasi ini memungkinkan perbandingan proyeksi siap di ribuan simulasi model yang datanya tersedia.

Demikian juga, pusat prediksi cuaca memverifikasi ramalan cuaca harian menggunakan metrik yang didefinisikan secara internasional yang memungkinkan perbandingan prediksi yang dibuat oleh pusat-pusat.

Konsentrasi Konsentrasi Perwakilan dibagi menjadi tiga kategori:

  • tinggi: emisi gas rumah kaca terus meningkat selama abad 21st tanpa pengurangan, dengan penurunan aerosol

  • Antara: emisi gas rumah kaca puncaknya kemudian menurun

  • Rendah: emisi gas rumah kaca mencapai puncaknya dengan cepat dan kemudian menurun dengan cepat ke nilai yang sangat rendah (kasus mitigasi yang kuat).

Tidak peduli model atau skenario gas rumah kaca mana yang kami gunakan, sinyal pemanasan yang substansial dan kuat terbukti dalam proyeksi iklim di masa depan, lebih besar untuk skenario emisi tinggi. Model juga memproyeksikan perbedaan dalam waktu dan besarnya pemanasan dan berbagai perubahan curah hujan dan elemen lainnya.

Jadi, daripada satu iklim masa depan, kita perlu mempertimbangkan berbagai kemungkinan masa depan.

Model mana yang terbaik?

Semua model iklim melalui evaluasi ketat untuk menentukan sejauh mana mereka dapat mewakili cuaca harian, dan iklim masa lalu dan terkini.

Ada banyak tes yang dilakukan untuk menilai kinerja model iklim. Sebagai contoh, para ilmuwan dapat menilai seberapa baik model tersebut mensimulasikan iklim historis (seperti curah hujan rata-rata Australia selama tahun 20 terakhir), atau kemampuan model untuk mewakili atau memprediksi fitur spesifik seperti onset monsun, El Niño, atau jalur siklon tropis .

Periset yang menyelidiki dampak perubahan iklim di masa depan mungkin memutuskan untuk memilih subset model berdasarkan kinerja. Namun, memilih model "terbaik" atau subset model bergantung pada ukuran kinerja yang Anda gunakan.

Misalnya, evaluasi baru-baru ini model iklim untuk kondisi Australia menunjukkan bahwa tidak ada tetap "bagian" dari model iklim yang dapat mewakili semua aspek penting dari iklim yang lebih baik daripada hanya menggunakan set lengkap model yang tersedia.

Proyeksi iklim sering kali datang dengan ukuran kepercayaan, berdasarkan pemahaman fisik, ketangguhan proyeksi model, dan konsistensi proyeksi dengan tren yang diamati atau perubahan masa lalu. Kinerja model iklim sehubungan dengan iklim masa lalu merupakan faktor penting dalam membangun tingkat kepercayaan diri kita terhadap perubahan yang diproyeksikan di masa depan. Peringkat kepercayaan yang diberikan untuk proyeksi terbaru Australia adalah fitur baru dan bermanfaat untuk menilai kisaran perubahan yang diproyeksikan dalam iklim Australia di masa depan.

Model Iklim Terkemuka Dunia Australia

model iklim

Tseri ime untuk suhu rata-rata Australia untuk 1910-2090 seperti yang disimulasikan pada model CMIP5, relatif terhadap mean 1950-2005. Pengamatan Biro Meteorologi ditunjukkan dengan warna coklat tebal dan seri dari model tipikal (ACCESS1-0) ditampilkan ke masa depan dengan warna ungu muda. Shading mewakili penyebaran di antara semua model untuk periode historis (shading abu-abu) dan masa depan (emisi tinggi ungu; biru - menengah, emisi kuning - rendah). Untuk rincian lebih lanjut tentang proyeksi lihat Bab 7 dari Laporan Tekno NRM: (http://www.climatechangeinaustralia.gov.au/en/publications-library/technical-report/) Perubahan Iklim di Australia

Model iklim Australia sendiri, Simulator Sistem Iklim dan Bumi Australia, atau ACCESS, secara konsisten ditunjukkan oleh kelompok nasional dan internasional untuk menjadi salah satu model dengan kinerja terbaik di berbagai fitur iklim yang penting bagi Australia.

ACCESS dikembangkan bersama oleh Badan Meteorologi dan CSIRO melalui kemitraan penelitian mereka, The Centre untuk Australia Cuaca dan Penelitian Iklim. Ini dikembangkan bekerja sama dengan Universitas Australia dan Inggris Met Office dengan dukungan dari Departemen Lingkungan Hidup. ACCESS dirancang khusus untuk digunakan baik untuk prediksi cuaca dan simulasi iklim.

Dalam "mode cuaca" ACCESS digunakan oleh Biro Meteorologi untuk menyediakan prakiraan cuaca Australia. Berkat ACCESS, perkiraan empat hari Biro tersebut sekarang seakurat perkiraan tiga hari hanya sepuluh tahun yang lalu. Perbandingan dengan prakiraan dari pusat operasional luar negeri menunjukkan ACCESS menjadi salah satu model dengan kinerja terbaik di dunia.

Versi "iklim" ACCESS digunakan untuk menghasilkan proyeksi iklim yang diajukan oleh Australia ke eksperimen perubahan iklim internasional terkoordinasi baru-baru ini dan untuk mendukung Laporan Penilaian 5th terbaru dari Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (IPCC).

ACCESS akan terus dikembangkan dan ditingkatkan, mencakup dan memodelkan sistem komponen Bumi dengan detail dan presisi yang lebih tinggi.

Percakapan

Artikel ini awalnya diterbitkan pada Percakapan
Baca Artikel asli.

Tentang Penulis

puri kamalDr Kamal Puri adalah Pemimpin Program Penelitian Program Pemodelan Sistem Bumi di bagian Badan Litografi Penelitian Meteorologi. Dr Puri memiliki gelar PhD di bidang Fisika yang diberikan oleh University of Manchester (Inggris). Sebagai Pemimpin Program, dia memiliki tanggung jawab untuk pengembangan Simulator Sistem Iklim dan Bumi Komunitas Australia (ACCESS) yang merupakan model sistem bumi yang digabungkan sepenuhnya yang dikembangkan bekerjasama dengan CSIRO dan dukungan dari Universitas Australia.

moise aurelAurel Moise adalah seorang Senior Research Scientist yang bekerja di R & D Branch di Biro Meteorologi selama beberapa tahun 11. Minat penelitian saya mencakup berbagai topik yang diambil di bawah bendera variabilitas dan perubahan iklim

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

ikuti InnerSelf di

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Dapatkan Terbaru Dengan Email

{Emailcloak = off}

DARI EDITOR

InnerSelf Newsletter: September 6, 2020
by Innerself Staf
Kita melihat kehidupan melalui lensa persepsi kita. Stephen R. Covey menulis: "Kita melihat dunia, bukan sebagaimana adanya, tetapi sebagaimana kita adanya──atau, sebagaimana kita dikondisikan untuk melihatnya." Jadi minggu ini, kita akan membahas beberapa…
Newsletter InnerSelf: Agustus 30, 2020
by Innerself Staf
Jalan yang kita lalui saat ini sudah tua, namun baru bagi kita. Pengalaman yang kami alami sudah lama, namun juga baru bagi kami. Hal yang sama berlaku untuk…
Ketika Kebenaran Begitu Mengerikan Itu Menyakitkan, Ambil Tindakan
by Marie T. Russell, InnerSelf.com
Di tengah semua kengerian yang terjadi akhir-akhir ini, saya terinspirasi oleh sinar harapan yang bersinar. Orang biasa membela apa yang benar (dan melawan apa yang salah). Pemain bisbol,…
Saat Punggung Anda Menahan Dinding
by Marie T. Russell, InnerSelf
Saya suka internet. Sekarang saya tahu banyak orang mengatakan banyak hal buruk tentangnya, tapi saya menyukainya. Sama seperti saya mencintai orang-orang dalam hidup saya - mereka tidak sempurna, tetapi saya tetap mencintai mereka.
Newsletter InnerSelf: Agustus 23, 2020
by Innerself Staf
Semua orang mungkin setuju bahwa kita hidup di masa yang aneh ... pengalaman baru, sikap baru, tantangan baru. Tetapi kita dapat didorong untuk mengingat bahwa semuanya selalu berubah,…