Hasta ahora, los modelos atmosféricos y los modelos hidrodinámicos se han mantenido separados en gran medida en la región de los Grandes Lagos, con solo unos pocos intentos de acoplarlos libremente. En un nuevo estudio, publicado en línea esta semana en el Diario del clima , un modelo integrado reúne modelos climáticos y de agua.
El trabajo colaborativo es producto de investigadores de la Universidad Tecnológica de Michigan, la Universidad Loyola Marymount, LimnoTech y el Laboratorio de Investigación Ambiental de los Grandes Lagos de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica. Pengfei Xue, profesor asistente de ingeniería civil y ambiental en Michigan Tech, dirigió elestudiar a través de su trabajo en el Great Lakes Research Center en el campus.
"Uno de los conceptos importantes en el cambio climático, además de conocer la tendencia al calentamiento, es entender que los eventos extremos se vuelven más severos", dice Xue. "Eso es tanto un desafío como un enfoque importante en el modelado climático regional".
Para hacer esas conexiones, el modelo utiliza específicamente el acoplamiento bidireccional y el modelado tridimensional para conectar las interacciones atmosféricas y del cuerpo del lago. El acoplamiento bidireccional es como una calle bidireccional y permite la retroalimentación entre variables; otros modelos usan entradas preestablecidasque actúan más como calles de sentido único. Los modelos actuales también se basan en modelos de lagos 1-D que no pueden explicar la naturaleza dinámica de los procesos hidrológicos en cuerpos de agua tan grandes como los Grandes Lagos.
En comparación, los modelos climáticos globales más utilizados utilizan solo decenas de puntos de cuadrícula resolución de aproximadamente 0,5 grados para cubrir todos los Grandes Lagos, si es que tienen en cuenta los lagos. Para crear una vista más matizada, como lo que ha sidoya realizado en el modelado de la costa oceánica, el nuevo modelo simula la hidrodinámica de la región de los Grandes Lagos con un modelo hidrodinámico en 3-D construido con 40 capas verticales y una resolución de cuadrícula horizontal de 2 kilómetros.datos de aire y agua.
Los conjuntos de datos utilizados son tan grandes que solo pueden ejecutarse en una supercomputadora. Xue utiliza la supercomputadora Superior en el Centro de Investigación de Great Lakes. Xue y su equipo investigaron la precisión del modelo comparando sus simulaciones con registros históricos y datos satelitales.
"Este tipo de enfoque ha sido reconocido como un paso crítico en la región de los Grandes Lagos que se ha estado construyendo durante la última década", dice Xue.
La siguiente etapa de la investigación ampliará el modelo para incluir la escorrentía de aguas superficiales. La refinación del modelo es un esfuerzo de la comunidad, y el equipo planea trabajar con los colaboradores actuales para aplicar y probar los límites del modelo.
En su versión actual, el nuevo modelo proporciona una mejor base para una mayor investigación de los Grandes Lagos. Al hacerlo, los científicos obtendrán más información sobre todo, desde el cambio climático regional y el envío hasta la mitigación de derrames de petróleo y las especies invasoras.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Tecnológica de Michigan . Original escrito por Allison Mills. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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