ilmastomalleissa

Ilmastomallit ovat matemaattisia kuvauksia Maan ilmastojärjestelmästä, joiden avulla voidaan tarkastella ilmakehän, valtamerten, maapinnan, kryosfäärin ja biosfäärin vuorovaikutuksia. Ne ratkaisevat ilmaston fysikaaliset lait numeerisesti kolmiulotteisilla verkoilla ja niitä käytetään menneen, nykyisen ja tulevan ilmaston tutkimiseen.

Rakenne ja tyypit. Globaalit ilmastomallit (GCM) simuloivat koko maapallon ilmastoa ja voivat olla Earth system -malleja (ESM), joissa mallinnetaan myös biogeokemiallisia kiertoja kuten hiilen kiertoa. Alueelliset ilmastomallit (RCM) tarjoavat suuremman tarkkuuden pienemmillä alueilla käyttämällä GCM:n reunaehtoja. Uusia malleja kehitetään edelleen yhä tarkempien prosessien, kuten pilvien ja merivirtojen, paremmaksi kuvaamiseksi.

Käyttötarkoitukset ja tiedon lähteet. Ilmastomalleja käytetään ilmaston kehityksen ymmärtämiseen, ilmastonmuutoksen vaikutusten arviointiin sekä tulevaisuuden projisointiin erilaisissa päästö- ja sopeutumisskenaarioissa. Kansainväliset tutkimusverkostot kuten CMIP (Coupled Model Intercomparison Project) kokoavat useiden mallien tulokset, joita IPCC:n raportit hyödyntävät. Nykyisissä projekteissa käytetään SSP-skenaarioita yhdessä päästöennusteiden kanssa.

Epävarmuudet ja haasteet. Mallien epävarmuuteen liittyy erityisesti pilvi- ja säätöprosessien representaation lisäksi mallirakenteisiin ja rekonstruktoituihin reunaehtoihin sekä siihen, miten tarkasti mallit kykenevät kuvaamaan pienempien alueiden muutoksia. Tämän vuoksi tulokset esitetään usein ensemble-ennusteina, jossa useat mallit ja skenaariot on yhdistetty.

Viimeaikaiset kehityssuuntaukset. Kehitys painottuu suurempaan resoluutioon, parempaan pilvi- ja merijäädytysten kuvaukseen sekä edistyneempään data-assimilointiin, mikä parantaa sekä lyhyen aikavälin ennustettavuutta että pitkän aikavälin projisointeja.