Kliimamudelid

Kliimamudelid on arvutipõhised simulatsioonid, mis püüavad kujutada Maa kliimasüsteemi toimimist ja selle muutumist ajas. Need mudelid ühendavad atmosfääri, ookeani, maastiku ja jääkate ning nende vahelised energiavoogud ja massivahetused; mõnikord kaasatakse ka biosfääri ja bio- ning geokeemiliste tsüklite kirjeldus, et kajastada elusorganismide roll kliimale. Mudelid põhinevad füüsikalistel seadustel ja neid lahendatakse numeeriliselt ruumis ja ajas, et arvutada temperatuuri, sademete, tuule ja meretaseme muutusi.

Kliimamudelid jagunevad peamiselt kolme suurde rühma: üldised kliimamudelid (General Circulation Models, GCM-id), mis simuleerivad globaalse kliimasüsteemi põhiprotsesside toimimist; Earth System Models (ESM-id), mis lisavad süsiniku- ja bio- ning geokeemiliste protsesside kirjeldust; ning Regional Climate Models (RCM-id), mis pakuvad suuremat ruumilist lahendust kindlate piirkondade jaoks. Lisaks on kasutusel lihtsad energiahulga mudelid (Energy Balance Models, EBM-id) kiireks hindamiseks ja tundlikkuse analüüsiks.

Kasutusvaldkonnad hõlmavad minevikukliima hindamist, tulevaste kliimamuutuste projektsioneerimist erinevate emissiooniskaariumide korral ning kliimariskide ja mõju uuringut. Tulemused esitatakse sageli mitme mudeli tulemuste kogumi (ensemble) kaudu ning neid kasutavad rahvusvahelised organisatsioonid, nagu IPCC, teaduslikud uuringud ja kliimapoliitilised ülevaated. Piirangutena on mudelite erinev struktuur, piiratud lahutus ja ad hoc parameetrid ning sisemise varieeruvuse mõju.