ilmastosimulaatioita

Ilmastosimulaatiot ovat tietokonepohjaisia malleja, joita käytetään ilmaston pitkän aikavälin kehityksen tutkimiseen. Niiden tavoitteena on ymmärtää, miten ilmakehä, meret, jääpeitteet ja maa elinympäristöineen reagoivat kasvihuonekaasujen lisääntymiseen sekä luonnollisiin ja ihmistoiminnan aiheuttamiin prosesseihin. Tiedeyhteisö käyttää niitä ennusteiden ja riskien arvioinnin tukena.

Mallintamisen perusta koostuu fysiikanlaeista, joiden mukaan ilmasto simuloinnissa ratkaistaan ilmakehän, valtamerien ja muiden komponenttien vuorovaikutuksia. Mallit ovat yleensä rakennettu grid- tai teknotason ratkaisuiksi; globaaleja ilmastomalleja (GCM) mallintavat suuria prosesseja, kun taas alueelliset mallit (RCM) antavat suuremman tarkkuuden tietyillä alueilla.

Monet tutkimukset perustuvat yhteistyöhön CMIP-projektin kautta: säännönmukaisesti tuotettuja kokeita, joissa on erilaisia päästö- tai yhteiskuntapolkuja. Aikaisemmin käytettyjä skenaarioita ovat RCP-polut ja nykyään SSP-polut. Tulokset muodostavat useamman mallin ennusteita yhdistelevän ensemble-analyyysin, joka kuvaa sekä keskiarvoa että epävarmuuksia.

Sovelluksia ovat ilmastonmuutoksen vaikutusten arviointi, sopeutumistarpeiden tunnistaminen sekä politiikan ja infrastruktuurin suunnittelu esimerkiksi sade- ja tulvariskien, lämpöaaltojen sekä vesivarojen hallinnan alueilla. Teollisuuden, kaupunkien ja valtionhallinnon päätökset voivat nojata näihin simulointien tuloksiin.

Rajoitteet ja epävarmuudet liittyvät mallien resoluutioon, tunnettuihin prosesseihin sekä skenaariotason epävarmuuksiin. Ilmastosimulaatiot tarjoavat mahdollisuuden suuntaviivoihin, mutta tarkkuus ja paikallinen tulkinta vaativat usein jälkikäsittelyä ja empiristä tietoa.