ilmastomalleihin

Ilmastomallit ovat matemaattisia malleja, joita käytetään ilmaston muuttumisen ymmärtämiseen ja ennustamiseen. Ne kuvaavat ilmakehän, merien, maapinnan ja kasvillisuuden välistä vuorovaikutusta sekä ratkaisevat energian, massan ja kosteuden siirtoihin liittyviä fysiikan perus-yhtälöitä. Mallit muodostuvat diskretisoidusta maantieteellisestä verkostosta ja ne pyritään ajamaan suurilla tietokonejärjestelmillä saadakseen ajallisesti ja alueellisesti soveltuvia tuloksia. Mallien ulostuloihin kuuluvat lämpötilat, sademäärät, pilvisyys sekä äärimmäisten säätapahtumien esiintymisen todennäköisyydet tulevina vuosikymmeninä.

Yleisimpiä lajeja ovat globaalit ilmastomallit (GCM), alueelliset ilmastomallit (RCM) sekä maapallon järjestelmän malleja (ESM), jotka sisältävät biogeokemialliset prosessit kuten hiilenkierron. GCM:t kuvaavat koko Maapalloa suuremmilla mittakaavoilla, kun taas RCM:t tarjoavat tarkemman kuvauksen tietylle alueelle. ESM-luokkaan kuuluvat lisäksi vuorovaikutukset maanpinnan, ilmakehän ja ekosysteemien välillä sekä merijää- ja kaasujen kiertoa.

Käyttötarkoitukset ovat ilmaston kehityksen skenaariot, riskinarviointi sekä sopeutumisen suunnittelu. Ennusteet perustuvat useiden mallien ensemble-ennusteisiin, jolloin tulosten epävarmuudet voidaan quantifioida ja tuloksia yhdistellä. Eri skenaariot määrittelevät päästö- ja maankäyttötilanteita sekä kasvihuonekaasujen konsentraatioita.

Epävarmuudet ja rajoitteet liittyvät pääasiassa pilvi- ja ilmakehähidasteisiin sekä mallien erimielisyyksiin ja rajalliseen resoluutioon. Lisäksi yksittäisten tapahtumien ennustaminen on vaikeaa, vaikka trendejä ja suuria alueellisia vaikutuksia voidaan arvioida luotettavammin. Mallien vahvistaminen tapahtuu historiallisten havaintojen ja hindcast-analyysein sekä useiden mallien tulosten vertailulla.

Tulevaisuudessa ilmastomallit kehittyvät kohti suurempaa resoluutiota, parempaa alueellista tarkkuutta ja monimutkaisempien biologisten sekä geokemiallisten prosessien sisällyttämistä. Tämä parantaa päätöksenteon tukea sopeutumis- ja riskienhallintatoimissa.