El desarrollo continuo y la mejora de modelos numéricos para la investigación del sistema climático es muy costoso y complejo. En GEOMAR se ha presentado un nuevo sistema modular que permite realizar investigaciones de manera flexible, con niveles variables de complejidadEl sistema, denominado FOCI Infraestructura flexible del océano y el clima, consta de diferentes componentes que pueden adaptarse y utilizarse, dependiendo de la pregunta de investigación y la potencia informática disponible.
En sus simulaciones de modelos, los investigadores climáticos siempre tienen que comprometerse. Incluso con las computadoras más grandes disponibles en todo el mundo, solo pueden reproducir el mundo real de manera limitada. Dependiendo de la aplicación, las simplificaciones deben hacerse en la resolución espacial,pero también en los procesos físicos representados por el modelo. Si bien los experimentos modelo durante períodos de meses a pocos años a menudo todavía se pueden hacer con alta resolución espacial, las integraciones durante siglos a milenios solo se pueden realizar con una resolución más gruesa. En el pasado, los modelosse desarrollaron para un propósito específico. Ahora, el Centro GEOMAR Helmholtz para la Investigación del Océano Kiel presentó un kit modelo flexible, llamado FOCI Infraestructura Flexible del Océano y el Clima. Se basa en el modelo del sistema de la Tierra del Instituto de Meteorología Max Planck en Hamburgo yha sido modificado con el modelo oceánico NEMO, para representar procesos a pequeña escala en los océanos a mayor resolución.
"En FOCI combinamos décadas de experiencia en modelación de océanos y clima en GEOMAR. El nuevo sistema permite la investigación de nuevas preguntas como la influencia del agujero de ozono estratosférico en la circulación en el Océano Austral o el impacto de la Corriente del Golfosobre procesos atmosféricos ", explica la profesora Dra. Katja Matthes de la Unidad de Investigación de Meteorología Marítima de GEOMAR.
"Con el nuevo sistema, podemos investigar muchas preguntas de investigación diferentes en un rango de escalas de tiempo", señala el profesor Dr. Arne Biastoch, jefe de la Unidad de Investigación de Dinámica del Océano en GEOMAR. "Inicialmente realizamos un conjunto de normas estandarizadas"Pruebas básicas con el sistema FOCI", continúa el oceanógrafo. "Teníamos que averiguar si el sistema modelo es capaz de reproducir el clima observado y la circulación oceánica actual. Solo si estamos seguros de que el sistema puede simular con éxito las condiciones actuales dentro debandas de error limitadas puede usarse para investigar fenómenos desconocidos o para predecir condiciones climáticas futuras ". Los resultados, que han sido publicados en la revista internacional Desarrollo del modelo de geociencia , son muy prometedores ". En particular, nuestro conocimiento especial para operar el modelo oceánico regionalmente a muy alta resolución mejora los resultados considerablemente y reduce, por ejemplo, errores comunes del modelo, tales como desviaciones en las temperaturas de la superficie del mar en la Corriente del Golfosistema ", dice el profesor Biastoch. FOCI también permite configuraciones que antes eran imposibles a resoluciones espaciales de hasta un kilómetro en el océano.
Los experimentos básicos llevados a cabo hasta ahora incluyen una ejecución de control de más de 1,500 años con concentraciones preindustriales de gases de efecto invernadero y varios experimentos que cubren el período comprendido entre 1850 y el día de hoy, para el cual los datos de observación están disponibles para verificación ". Los resultados actuales sonmuy alentador ", dice Katja Matthes. El sistema se mejorará aún más y se utilizará para diversas preguntas para estudiar las fluctuaciones climáticas naturales, pero también el cambio climático antropogénico". Desde nuestro punto de vista, FOCI es el sistema ideal para que GEOMAR simule a pequeña escalaprocesos en el océano, interacciones entre estratosfera y troposfera, así como procesos biogeoquímicos en el océano. También nos permite llevar a cabo proyectos complejos, como una gran cantidad de simulaciones de modelos durante varias décadas con una cantidad razonable de tiempo de computación ", profesor Matthesconcluye.
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Materiales proporcionado por Centro Helmholtz de Investigación del Océano Kiel GEOMAR . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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