• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Naukowcy udoskonalają długoterminowe prognozy klimatu

    14.10.2011. 16:49
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Naukowcy z Francji i USA odkryli sposób na przygotowywanie długoterminowych prognoz klimatu, które są nie tylko ważne ponad rok, ale prawdopodobnie lepsze niż jakiekolwiek dotychczas. Badania, których wyniki zostały zaprezentowane w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), pokazują jak można przewidywać klimat z 12-miesięcznym wyprzedzeniem, co stanowi podwojenie wcześniejszego okresu objętego prognozą.

    Naukowiec pracujący nad tymi badaniami twierdzi, że prognozy klimatu są znacznie ogólniejsze niż krótkoterminowe prognozy pogody, gdyż nie przewidują dokładnych temperatur w konkretnych miastach. Niemniej profesor Michael Ghil z Wydziału Nauk Atmosferycznych i Oceanicznych Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA) w USA uważa, że nadal mogą one mieć znaczenie dla rolnictwa, gospodarki i przemysłu.

    "Niektóre cechy klimatu mogą być przewidywalne, choć nie tak szczegółowo by określić temperaturę czy opady w Los Angeles w konkretnym dniu za dwa lata" - wyjaśnia profesor Ghil, również z Instytutu Badań Środowiskowych i Nauczania École Normale Supérieure we Francji oraz autor naczelny raportu z badań. "Są to średnie dla większych obszarów i dłuższych przedziałów czasu."

    Badania ujawniają, że długoterminowe przewidywania mogą pomóc naukowcom w przygotowywaniu bardziej zaawansowanych prognoz zdarzeń takich jak na przykład El Ni?o. Zdarzenia te charakteryzują się zmianami w temperaturze powierzchni tropikalnego, wschodniego Oceanu Spokojnego (ocieplanie się i schładzanie, nazywane odpowiednio El Ni?o i La Ni?a) oraz ciśnienia powietrza na powierzchni tropikalnego, zachodniego Pacyfiku. Wywołują średnio co dwa lata ekstremalne zjawiska pogodowe, takie jak powodzie i susze w rozmaitych regionach świata.

    Oddzielenie naturalnej zmienności klimatu od zmian indukowanych przez działalność człowieka nigdy nie było łatwe. Kolejnym wyzwaniem dla naukowców jest uwzględnienie naturalnej zmienności przy opracowywaniu modeli klimatycznych.

    W toku ostatnich badań profesor Ghil wraz z kolegami ocenił temperatury powierzchniowe mórz na świecie. Aby udoskonalić swoje prognozy zespół opracował nowy algorytm oparty na najnowszych danych matematycznych dotyczących interakcji krótkoterminowej pogody z długoterminowym klimatem. Pogoda obejmuje okres mierzony w dniach, natomiast klimat zdaniem naukowców rozciąga się na miesiące i dłużej.

    Naukowcy wykorzystali dane na temat klimatu z 50 lat i przetestowali prognozy retrospektywnie, w tym dane klimatyczne z lat 1950 - 1970, aby przygotować "prognozy" na styczeń i luty 1971 r. i dalej. Chcieli również ustalić na ile dokładne były te prognozy. Udało im się przygotować precyzyjne przewidywania na 16 miesięcy ponad to, co udało się innym naukowcom i do tego w czasie krótszym o połowę.

    W toku ostatnich prac profesor Ghil wraz z kolegami ocenił makroekonomiczny wpływ zjawisk ekstremalnych. Wyniki uzyskane dzięki dofinansowaniu z projektu E2C2 (Zjawiska ekstremalne: przyczyny i konsekwencje), który otrzymał grant o wartości 1,5 mln EUR z budżetu przekrojowego tematu "Nowe i pojawiające się nauki i technologie" (NEST) Szóstego Programu Ramowego (6PR) UE, pokazały, że zjawiska ekstremalne stwarzają większy problem, kiedy katastrofy mają miejsce w czasie ekspansji ekonomicznej.

    "Lepiej, żeby następowały w czasie recesji" - mówi profesor Ghil. "Jeżeli huragan zmiecie twój dach, to łatwiej będzie znaleźć kogoś, żeby go naprawić, kiedy wiele osób pozostaje bez pracy, a zarobki są niższe. To odkrycie jest spójne z raportami Banku Światowego na temat wpływu katastrof naturalnych i pomaga je zrozumieć."

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Prognoza pogody - przewidywanie czasowych i przestrzennych zmian stanu atmosfery. Prognozy pogody można sklasyfikować w zależności od czasu prognozy, obszaru, i sposobu prognozy. Przepowiednie pogodowe: Konieczność prognozowania pogody dotyczyła zwłaszcza społeczeństw rolniczych, dla których niespodziewane zmiany warunków atmosferycznych mogły oznaczać utratę plonów, a w konsekwencji przynieść głód i choroby. Prognozy powstawały na podstawie długotrwałych obserwacji reakcji organizmu ludzkiego, zachowania się domowych i dzikich zwierząt oraz zjawisk zachodzących w otaczającym środowisku naturalnym. Z czasem, gdy doszukano się związków między poczynionymi spostrzeżeniami a zmianami pogody, utrwaliła się w świadomości pokoleń wiedza, która często pozwalała przewidywać zjawiska atmosferyczne. Prognostyki te przekazywane były zazwyczaj ustnie, dlatego też otrzymywały niekiedy formę łatwych do zapamiętania rymowanek, którtch jednak nie należy utożsamiać z przysłowiami, łączącymi wnioski trafne z bezwartościowymi. Ludowe przepowiednie pogodowe miały zwykle charakter prognoz krótkoterminowych i lokalnych, ale starano się również przewidywać pogodę na większym obszarze i w wymiarze długoterminowym, tj. prognozować nadchodzące lato lub zimę. Cykl szybkiej prognozy - (ang. Rapid Update Cycle w skrócie RUC) jest metodą numerycznej prognozy pogody opartej na regionalnym modelu numerycznym z szybką (cogodzinną) asymilacją danych.

    Climateprediction.net – jeden z projektów naukowych, wykorzystujących możliwości technik przetwarzania rozproszonego. Jego celem jest przewidywanie zmian klimatycznych zachodzących na Ziemi. Eksperyment ma również na celu stworzenie lepszych, bardziej niezawodnych modeli matematycznych, które umożliwią w przyszłości długoterminowe prognozowanie pogody, z większą dokładnością. Jest to największy z dotychczas przeprowadzonych eksperymentów tego typu. Do marca 2005 roku, przetestowano ponad 70 tysięcy modeli klimatycznych. Europejskie Centrum Prognoz Średnioterminowych (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, ECMWF) – międzynarodowa organizacja zajmująca się prognozą pogody. W 2006 roku prognoza pogody z ECMWF miała najlepszą sprawdzalność w stosunku do innych modeli numerycznych na świecie i wyprzedzała sprawdzalność prognozy z modelu amerykańskiego - GFS o około jeden dzień. ECMWF prognozuje pogodę od sierpnia 1979 roku.

    Asymilacja danych - proces analizy danych, uwzględniający zarówno pomiary jak i wyniki modelu prognostycznego. Metoda jest używana w numerycznych modelach prognozy pogody, cyrkulacji oceanu i wielu innych zastosowaniach do oceny zmiany układów dynamicznych. CalSky - serwis internetowy udostępniający dane astronomiczne oraz generujący prognozy zjawisk astronomicznych. CalSky został założony w 1991 roku przez Arnolda Barmettlera. Posiada rozbudowaną bazę danych obiektów astronomicznych (np. gwiazdy zmienne, supernowe, satelity) oraz zaawansowane funkcje m.in. obliczanie wszelkiego rodzaju efemeryd, generowanie map nieba, predykcja przelotów satelitów, prognoza pogody, itp. CalSky posiada również funkcję kalendarza astronomicznego, w którym prezentowane są wybrane przez użytkownika wybrane zjawiska astronomiczne wraz z dokładnym opisem.

    Gospodarka Polski – Prognozy i Opinie – półrocznik wydawany od 2002 roku przez Instytut Nauk Ekonomicznych Polskiej Akademii Nauk. Ukazuje się co pół roku na przełomie kwietnia i maja oraz października i listopada. Prezentuje analizy makroekonomicznej sytuacji gospodarki Polski, krótkookresowe prognozy podstawowych wielkości makroekonomicznych (m.in. tempo zmian PKB, produkcji przemysłowej, popytu krajowego, inwestycji, stopę bezrobocia, inflację) oraz analizy poszczególnych sektorów gospodarki. EdGCM jest modelem ogólnej cyrkulacji atmosfery (ang. Global Circulation Model, w skrócie GCM) napisanym w celach edukacyjnych. Model może być uruchamiany na PC, ma wbudowany prosty interfejs graficzny i bazę danych i może być wykorzystany do badań zmian klimatu. Jest oparty na modelu z NASA Goddard - GISS Model II. Pozwala nauczycielom i uczniom wyrobić intuicję dotyczącą współczesnych problemów klimatycznych i zapoznanie się z narzędziami wykorzystywanymi przez naukowców w badaniach zmian klimatu.

    National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) (pol. Amerykańska Narodowa Służba Oceaniczna i Meteorologiczna lub Narodowa Administracja ds. Oceanów i Atmosfery) – amerykańska agencja rządowa zajmująca się prognozą pogody, ostrzeżeniami sztormowymi, ostrzeżeniami przed innymi ekstremalnymi zjawiskami pogodowymi (m.in. rekonesansem cyklonów tropikalnych). Pomimo, że jest nakierowana na działalność operacyjną (modele numeryczne, prognoza pogody, prognoza falowania, zbieranie danych), to część działalności zajmują badania naukowe. NOAA ma spektakularne sukcesy w opracowaniu reanalizy danych meteorologicznych używanych w badaniach klimatu. Ma bogatą historię w rozwoju globalnych i regionalnych numerycznych prognoz pogody i rozwoju satelitarnych technik w meteorologii, hydrologii i oceanografii.

    Typy klimatów – jednostki stosowane w klasyfikacji klimatu. Odznaczają się charakterystycznymi cechami przebiegu elementów klimatu odmiennymi od innych typów; ten sam typ klimatu może występować w różnych obszarach geograficznych, w przeciwieństwie do regionów klimatycznych. Pojęcie "Typ klimatu" zostało wprowadzone do klimatologii pod koniec XIX wieku przez Wladimira Köppena, niezależnie od stref klimatycznych.

    Sukcesja ekologiczna, sukcesja biocenoz, sukcesja – jedna z najważniejszych form zmienności biocenoz w czasie. Prawidłowo sukcesja oznacza następstwo i bardzo dobrze oddaje istotę zjawiska. W odróżnieniu od cyklicznych fluktuacji sezonowych sukcesja ekologiczna jest procesem kierunkowym. Proces przebiega etapami od stadium początkowego poprzez stadia pośrednie do klimaksu. Stadium klimaksu w danych warunkach klimatyczno-siedliskowych można uznać za stadium stabilne. Jednak i to stadium podlega zmianom, dzieje się tak pod wpływem ciągłych zmian klimatu oraz ewolucji. W naturalnych warunkach Polski zmiany biocenoz klimaksowych zachodzą ok. 10 razy wolniej niż zmiany w biocenozach etapów wcześniejszych. Egain forecasting jest metodą regulacji temperatury w ogrzewanych budynkach, polegającą na wyliczaniu zapotrzebowania na energię cieplną, która powinna być dostarczona do budynku w jednostce czasu. Dzięki wykorzystaniu danych o strukturze fizycznej budynku oraz danych meteorologicznych pochodzących z lokalnej prognozy pogody (temperatura zewnętrzna, siła i kierunek wiatru, a także nasłonecznienie), następuje wyliczenie zapotrzebowania na energię cieplną. W przypadku tradycyjnej regulacji temperatury w budynkach, pod uwagę brana jest jedynie aktualna temperatura zewnętrzna.

    Meteorolog (synoptyk) - osoba prowadząca badania naukowe i opracowująca modele teoretyczne odnoszące się do składu, struktury i dynamiki atmosfery w powiązaniu z oddziaływaniem podłoża. Meteorolog przygotowuje także prognozy pogody. Klimat kontynentalny – jeden z podstawowych rodzajów klimatu. Kształtuje się w głębi lądu. Wyróżnia się największą dobową oraz roczną amplitudą temperatury powietrza. Lata są upalne, a zimy surowe, mroźne. Wraz ze zwiększaniem się odległości od morza maleje wilgotność powietrza, przeciętne zachmurzenie nieba oraz ilość opadów. Zwiększone jest za to zapylenie powietrza.

    Piętra roślinności, piętra klimatyczno-roślinne – charakterystyczny dla wielu obszarów górskich układ roślinności warunkowany występowaniem piętrowego układu stref klimatycznych, tj. powodowany zmianą klimatu następującą wraz ze wzrostem wysokości nad poziomem morza. Wraz ze wzrostem wysokości zmieniają się takie elementy klimatu jak: średnia temperatura, roczna suma opadów atmosferycznych i długość okresu wegetacyjnego. Silnie zaznaczona jest piętrowość w górach średnich w strefie umiarkowanej półkuli północnej oraz w wysokich górach w strefie równikowej i na średnich szerokościach półkuli południowej. Roślinność typowa dla poszczególnych pięter stanowi przykład bezstrefowych (azonalnych) formacji roślinnych. Górskie piętra roślinne nie występują tylko w klimatach skrajnie suchych (pustynne góry Sahary) lub skrajnie zimnych (Arktyka, Antarktyka).

    Dodano: 14.10.2011. 16:49  


    Najnowsze