Algorytmy w służbie klimatu, czyli sekrety globalnego ocieplenia

Algorytmy w służbie klimatu, czyli sekrety globalnego ocieplenia

rok wydania: 2022, wydanie pierwsze
ISBN: 978-83-01-22223-9
ilość stron: 205
format: 16,5x23,5 cm
oprawa: miękka

Opis

Modele klimatyczne są najpotężniejszymi narzędziami do przewidywania globalnego ocieplenia wywołanego przez człowieka. Opierają się na prawach fizyki i wyewoluowały z modeli używanych do numerycznego przewidywania pogody. Wykorzystując ogromne zasoby obliczeniowe jednych z najpotężniejszych superkomputerów na świecie, modele klimatyczne zostały wykorzystane do prognozowania przyszłych zmian klimatu i ich skutków, dostarczając cennych informacji decydentom politycznym. Modele klimatyczne są przydatne nie tylko do przewidywania zmian klimatycznych, ale także do ich zrozumienia. Bazując na analizie wielu eksperymentów numerycznych, autorzy wyjaśniają podstawowe procesy fizyczne, które kontrolują nie tylko globalne ocieplenie, ale także zmiany klimatu w przeszłości geologicznej. W 2021 roku Autor - Syukuro Manabe otrzymał Nagrodę Nobla „za fizyczne modelowanie klimatu Ziemi, kwantyfikację zmienności i wiarygodne przewidywanie globalnego ocieplenia”.

Spis treści

Ilustracje / 7
Przedmowa / 13
Podziękowania / 15

1. Wprowadzenie / 17
Efekt cieplarniany / 20
Globalne ocieplenie / 27

2. Wczesne badania / 31
Powłoka zatrzymująca ciepło / 31
Pierwsze oszacowanie ilościowe / 32
Prosta alternatywa / 35

3. Model jednowymiarowy / 40
Równowaga radiacyjno-konwekcyjna / 40
Efekt zmiany stężenia CO2 / 46

4. Modele ogólnej cyrkulacji / 51
Model UCLA / 52
Model GFDL / 55

5. Wczesne eksperymenty numeryczne / 64
Arktyczne wzmocnienie / 64
Zmienność sezonowa / 74

6. Wrażliwość klimatu / 84
Radiacyjne sprzężenie zwrotne / 84
Miara współczynnika wzmocnienia / 86
Sprzężenia zwrotne drugiego rodzaju / 90
Sprzężenia zwrotne w modelach 3D / 95

7. Kontrast glacjalno-interglacjalny / 108
Geologiczne sygnatury / 108
Symulowanie kontrastu glacjalno-interglacjalnego / 110

8. Rola oceanów w zmianach klimatu / 120
Bezwładność termiczna oceanu / 120
Sprzężony model atmosfera-ocean / 127
Inicjalizacja i regulacja strumienia / 128
Eksperymenty dotyczące globalnego ocieplenia / 132
Ocean Atlantycki / 140
Ocean Południowy / 143

9. Klimat polarny i tworzenie się wód głębinowych / 150

10. Globalna zmiana w dostępności wody / 159
Przyspieszenie obiegu wody / 159
Eksperymenty numeryczne / 162
Profil równoleżnikowy / 165
Przepływy w rzekach / 168
Wilgotność gleb / 172
Konsekwencje dla przyszłości / 178

Postscriptum / 180
Bibliografia / 182