Модель климатической системы сообщества

Модель климатической системы сообщества ( CCSM ) — это связанная модель общей циркуляции (GCM), разработанная Университетской корпорацией по атмосферным исследованиям (UCAR) при финансировании Национального научного фонда (NSF), Министерства энергетики (DoE) и Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA). [1] Связанные компоненты включают в себя атмосферную модель (модель атмосферы сообщества), модель поверхности суши (модель суши сообщества), модель океана ( программа Parallel Ocean ) и модель морского льда (модель морского льда сообщества, CICE ). [2] CCSM поддерживается Национальным центром атмосферных исследований (NCAR).

Его программная конструкция предполагает наличие физического/динамического компонента климатической системы и, как свободно доступная модель сообщества, предназначена для работы на различных архитектурах машин, достаточно мощных для запуска модели. [3] Кодовая база CESM в основном является общественным достоянием с некоторыми разделяемыми компонентами, выпущенными по лицензиям с открытым исходным кодом и другим лицензиям. [4] Автономная модель химического транспорта была описана как «очень эффективная». [5]

Модель включает четыре подмодели (земля, морской лед, океан и атмосфера), соединенные с помощью соединителя, который обменивается информацией с подмоделями. NCAR предположил, что из-за этого CCSM нельзя считать единой климатической моделью, а скорее фреймворком для построения и тестирования различных климатических моделей. [6]

Субмодели

Модель океана (docn6)

Модель океана климатологических данных (docn) недавно [ когда? ] вышла в версии  6.0. Она должна запускаться в рамках CCSM, а не автономно. [6] Она принимает два набора данных netCDF в качестве входных данных и отправляет шесть выходных данных в соединитель для интеграции с выходными данными других подмоделей. [7]

Модель атмосферы (CAM)

Модель атмосферы сообщества (CAM) также может быть запущена как автономная модель атмосферы. Ее последняя версия — 3.1, в то время как 3.0 была пятым поколением. 17 мая 2002 года ее название было изменено с NCAR Community Climate Model, чтобы отразить ее роль в новой системе. [8] Она использует ту же горизонтальную сетку, что и наземная модель CCSM: 256×128 регулярная глобальная горизонтальная сетка долготы/широты (с разрешением 1,4 градуса). Она имеет 26 уровней по вертикали. [9]

Модель морского льда (CICE)

Полярный компонент связи океана и атмосферы включает геофизику морского льда с использованием ранее известной модели морского льда Лос-Аламоса, CICE , теперь часто называемой моделью консорциума CICE, в которую NCAR внес улучшения кода и физических характеристик через Рабочую группу по полярному климату. [10] CICE моделирует рост, движение, деформацию и таяние морского льда , что имеет решающее значение для расчета потоков энергии и массы между полярной атмосферой и океанами в земной системе . [11] [12] [13]

Разработка

Первая версия CCSM была создана в 1983 году как Community Climate Model (CCM). В течение следующих двух десятилетий она постоянно совершенствовалась и была переименована в CCSM после того, как в мае 1996 года были представлены компоненты Climate System Model (CSM). [1] В июне 2004 года NCAR выпустила третью версию, которая включала новые версии всех подмоделей. В 2007 году эта новая версия (обычно называемая аббревиатурой CCSM3 или NCCCSM [14] ) была использована в Четвертом оценочном докладе МГЭИК [ 15] наряду со многими другими. В мае 2010 года NCAR выпустила CCSM версии  4 (CCSM4). 25 июня 2010 года NCAR выпустила преемника CCSM, названного Community Earth System Model (CESM), версии  1.0 (CESM1), в качестве унифицированного выпуска кода, который включал CCSM4 в качестве кодовой базы для своего атмосферного компонента.

Ссылки

  1. ^ ab Forrest Hoffman (2006). "Terrestrial biogeochemistry in the community climate system model (CCSM)" (PDF) . Institute of Physics Publishing . Получено 2016-12-11 .
  2. ^ UCAR. "Обзор CCSM". UCAR . Получено 11 декабря 2016 г.
  3. ^ Джон Б. Дрейк (2005). «Обзор программного обеспечения для модели климатической системы сообщества». Международный журнал высокопроизводительных вычислительных приложений . 19 (3): 177–186. CiteSeerX 10.1.1.77.6157 . doi :10.1177/1094342005056094. S2CID  1846204. 
  4. ^ Бруно Сансо. "SGER: Оценка изменчивости составляющих переноса модели климатической системы сообщества (CCSM)". Архивировано из оригинала 2011-07-16.
  5. ^ ab NCAR. "Обзор модели океана CCSM3" . Получено 11 декабря 2016 г.
  6. ^ NCAR. "Руководство пользователя docn6" . Получено 11 декабря 2016 г.
  7. ^ NCAR. "Руководство пользователя CAM". Архивировано из оригинала 2004-08-11.
  8. ^ NCAR. "CCSM3.0 FAQs" . Получено 2016-12-11 .
  9. ^ Бейли, ДА; Холланд, ММ ; ДюВивье, АК (2017-12-01). «Рабочая группа по модели земной системы сообщества — полярный климат и статус CESM2». Тезисы осеннего заседания AGU . 21 : C21B–1118. Bibcode : 2017AGUFM.C21B1118B.
  10. ^ Унтерштайнер, Норберт (1986), «Геофизика морского льда: Обзор», Геофизика морского льда , Springer US, стр. 1–8, doi :10.1007/978-1-4899-5352-0_1, ISBN 9781489953544
  11. ^ Холланд, Марика М.; Финнис, Джоэл; Серрез, Марк К. (2006). «Моделирование пресноводных бюджетов Северного Ледовитого океана в двадцатом и двадцать первом веках». Журнал климата . 19 (23): 6221–6242. Bibcode : 2006JCli...19.6221H. doi : 10.1175/jcli3967.1 . ISSN  0894-8755.
  12. ^ Холланд, Марика М.; Бейли, Дэвид А.; Бриглеб, Брюс П.; Лайт, Бонни; Ханке, Элизабет (2012). «Улучшенная физика коротковолнового излучения морского льда в CCSM4: воздействие талых прудов и аэрозолей на арктический морской лед*». Журнал климата . 25 (5): 1413–1430. Bibcode : 2012JCli...25.1413H. doi : 10.1175/jcli-d-11-00078.1 . ISSN  0894-8755.
  13. ^ "Modelle & Daten model abbreviations". Институт метеорологии Макса Планка . Архивировано из оригинала 2011-07-19.
  14. ^ NCAR (2006). "NCAR 2006 Annual Report". NCAR . Архивировано из оригинала 2016-03-03 . Получено 2016-12-11 .
  • CCSM4
  • CCSM3
  • CCSM2
  • CCSM1
  • Модель атмосферы сообщества (CAM), атмосферный компонент CCSM
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Модель_климатической_системы_сообщества&oldid=1158812220"