Некоторые результаты моделирования современного климата и его изменений в 19-21 веках,

реклама
Некоторые результаты
моделирования современного климата
и его изменений в 19-21 веках,
полученные с помощью
климатической модели INMCM4 в
рамках международной программы
сравнения климатических моделей
CMIP5
Володин Е.М. Институт вычислительной
математики РАН
volodin@inm.ras.ru
Модель климата INMCM4
Включает в себя два основных блока:
Модель общей циркуляции атмосферы
(2oх1.5o градуса по долготе и широте, 21 уровень
по вертикали до 10 гПа),
Модель общей циркуляции океана (1oх0.5o по
долготе и широте в обобщенных сферических
координатах, 40 уровней по вертикали).
Включает в себя также углеродный цикл и расчет
некоторых электрических явлений.
Реализация на массивно-параллельных
компьютерах
• Для счета в рамках программы CMIP5 в 20102011г.г. модель была реализована на кластере
ИВМ РАН в виде двух задач (модель атмосферы
и модель океана). Для атмосферы
использовалось 32 процессора в режиме MPI,
для океана 8 процессоров в режиме OPENMP.
Скорость счета составляла 6 лет за сутки.
• Сейчас реализована в виде одной задачи.
Скорость счета на Ломоносове для 160
процессоров составляет 15 лет за сутки.
Список моделей CMIP5
“Длинные” эксперименты, предлагаемые в CMIP5
Среднегодовая ошибка ТПО, INMCM4
Оценка качества моделей при воспроизведении современного
климата
Близость друг к другу моделей CMIP5
Равновесная чувствительность и к-т обратной связи в моделях CMIP5
К-т полной обратной связи и вклад изменения облачности
Зависимость изменения радиационно-облачного форсинга от глобального потепления
Изменение глобальной температуры в расчетах: PI (синий), 20С
(зеленый), RCP4.5 (оранжевый), RCP8.5 (красный).
Прогноз изменения глобальной температуры по всем моделям
Изменение среднегодовой температуры в 2081-2100г по сравнению с 1981-2000г
То же для модели INMCM4
Относительное изменение осадков
Относительное изменение осадков в декабре-феврале в модели INMCM4
Изменение осадков в июне-августе в модели INMCM4
Изменение меридиональной функции тока в Атлантике
Площадь арктического льда в сентябре в модели INMCM4
Площадь арктического льда в сентябре в прединдустриальном эксперименте
Тренд температуры в нижней тропосфере и суммарной влажности в тропиках в 1988-2012
Разность давления в январе-марте 1981-2000 и 1961-1980 по данным NCEP (вверху) и
INMCM4 (в середине и внизу)
Количество стратосферных потеплений в моделях CMIP5
Изменение летней среднесезонной температуры при глобальном
потеплении (вверху). Отличие изменения температуры в 0.1%
самых жарких дней от изменения среднесезонной температуры (%)
Изменение средней за лето и средней за 5 самых жарких летних дней температуры
То же для другой точки
Первая ЭОФ 5-летней средней температуры поверхности
в модели
Концентрация СО2 в атмосфере в моделях с углеродным циклом
Поглощение углерода в 1850-1994г океаном и сушей в моделях
Среднегодовые осадки
INMCM4
REGCM4
GPCC(OBS)
HADrm3P
Скачать