09:58 2023-01-27
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Modelatorii climatici adaugă biogeochimia oceanică și pescuitul la previziunile privind viitoarea revărsare
_ Modelatori climatici adăugați biogeochimia oceanică și pescuitul la previziunile privind viitoarea revărsare
O mână de pescuit hiperproductiv asigură întreținerea unui miliard de oameni și angajează zeci de milioane. Aceste pescuit au loc la marginile de est ale oceanelor lumii - în largul coastei de vest a SUA, Insulele Canare, Peru, Chile și Benguela. Acolo, un proces numit upwelling aduce apă rece și nutrienți la suprafață, care, la rândul lor, susțin un număr mare de creaturi marine mai mari de care oamenii depind pentru întreținere.
Un nou proiect condus de cercetătorii de la Texas A&M University este căutând să înțelegem modul în care schimbările asupra climei și oceanelor vor afecta pescuitul din SUA și din întreaga lume.
„Suntem interesați de modul în care schimbările climatice vor modifica creșterea și modul în care sustenabilitatea viitorului pescuit. va fi afectat”, a declarat Ping Chang, catedră Louis & Elizabeth Scherck în Oceanografie la Universitatea Texas A&M (TAMU). „Se pare că atunci când creștem rezoluția modelelor noastre climatice, constatăm că simularea upwelling-ului devine mult mai aproape de realitate.”
Finanțat de National Science Foundation (NSF), proiectul își propune să dezvolte previziuni privind pescuitul pe termen mediu și lung, determinate de unele dintre prognozele climatice cuplate de cea mai înaltă rezoluție efectuate vreodată. Este unul dintre cele 16 proiecte Convergence Accelerator Faza 1 care se adresează „Economiei albastre” – utilizarea durabilă a resurselor oceanice pentru creșterea economică. Proiectele de convergență integrează oameni de știință din diferite discipline științifice.
Echipa TAMU, condusă de oceanograful Piers Chapman, include modelatori climatici computaționali, modelatori biogeochimici marini, modelatori de pescuit, experți în sisteme de sprijinire a deciziilor și oameni de știință în comunicarea riscurilor din mediul academic. agențiile federale și industria.
Chang și Gokhan Danabasoglu de la Centrul Național de Cercetare Atmosferică (NCAR) conduc componenta de modelare a climei a cercetării. Ei folosesc supercomputerul Frontera de la Texas Advanced Computing Center (TACC) — cel mai rapid supercomputer academic din SUA — pentru a-și alimenta cercetările.
În anii 1990, biologul marin Andrew Bakun a propus că un climat care se încălzește ar crește upwelling în regiunile de frontieră estică. El a argumentat că, deoarece pământul se încălzește mai repede decât oceanele, gradientul de temperatură dintre pământ și ocean ar conduce la un vânt mai puternic, ceea ce face apariția mai puternică. Cu toate acestea, datele istorice recente sugerează că opusul ar putea fi, de fapt, norma.
„Multe lucrări scrise în trecut folosesc modele de rezoluție grosieră care nu rezolvă prea bine apariția apariției”, a spus Chang. „Modelele de înaltă rezoluție de până acum prezic creșterea în cele mai multe zone, fără a crește. Modelele prevăd temperaturi mai calde, nu mai reci în aceste ape. În Chile și Peru, încălzirea este destul de semnificativă - încălzire de 2-3 °C în cel mai rău scenariu, ceea ce este ca de obicei. Aceasta poate fi o veste proastă pentru upwelling."
Zonele în care apar upwelling sunt destul de înguste și localizate, dar impactul lor asupra ecosistemului marin este foarte mare. De exemplu, aflorirea estică a Pacificului are o lățime de numai aproximativ 100 de kilometri. Modelele climatice utilizate de Grupul Interguvernamental pentru Schimbări Climatice (IPCC) au o rezoluție de 100 de kilometri – și, prin urmare, ar produce un singur punct de date pentru regiunea în creștere, nu este suficient pentru a prezice cu exactitate schimbările viitoare.
Pe de altă parte, modelul folosit de Chang și colegii săi folosește o rezoluție de 10 kilometri în fiecare direcție. Acestea sunt de 100 de ori mai rezolvate decât modelele IPCC și necesită aproximativ de 100 de ori puterea de calcul.
Studiul lui Chang se bazează pe două seturi de simulări separate, dar înrudite. Primul set implică un ansamblu (același model rulat cu un punct de plecare ușor diferit pentru a produce un rezultat valid statistic) de modele de sistem Pământ cuplat de înaltă rezoluție. Al doilea încorporează date observate în atmosferă pentru a genera stări oceanice realiste care sunt apoi folosite pentru a inițializa predicția modelului. Începând din 1982, va efectua previziuni retrospective pe cinci ani pentru a determina abilitățile modelului în prognozarea efectelor de apariție.
„Există o limită la cât de departe poți face o prognoză”, a spus Chang. „Dincolo de o anumită limită de timp, modelul nu mai are abilități. La cinci ani, modelul nostru încă arată abilități utile.”
Echipa și-a raportat rezultatele în Nature's Communications Earth & Environment în ianuarie 2023.
Proiectul Blue Economy continuă efortul de mai multe decenii al echipei TAMU-NCAR de a moderniza modelele climatice globale, astfel încât acestea să aibă o rezoluție mai mare și mai precise din punct de vedere fizic. Modelul folosit de echipă a fost unul dintre puținele modele de sistem Pământ de înaltă rezoluție care au fost incluse în cel mai recent raport IPCC și sunt explorate de un subcomitet IPCC. Ele reprezintă viitorul modelării climatice globale.
La o rezoluție de 10 kilometri, cercetătorii cred că este posibil ca modelele să genereze în mod realist evenimente meteorologice extreme, cum ar fi ciclonii tropicali sau râurile atmosferice, precum și predicții mai rafinate asupra modului în care clima într-o anumită regiune se va schimba. Cu toate acestea, modelele la această rezoluție încă nu pot rezolva norii, ceea ce necesită modele cu o rezoluție de câțiva kilometri și în prezent pot fi integrate doar pentru intervale de timp pe termen scurt, nu climatice.
Efortul de a captura sistemul Pământului continuă. pentru a îmbunătăți.
Proiectul TAMU-NCAR va fi unul dintre primele care încorporează modele biogeochimice ale oceanului și modelelor de pescuit în modelele sistemului Pământului la o rezoluție de 10 km.
„TACC este unic în furnizarea de resurse pentru cercetători ca noi pentru a aborda întrebările fundamentale ale științei”, a spus Chang. „Scopul nostru nu sunt prognozele de rutină. Ceea ce ne dorim este o mai bună înțelegere a dinamicii sistemului Pământului care lipsesc în modelele climatice actuale pentru a ne îmbunătăți modelul și metodele. Fără Frontera, nu știu dacă am putea face simulări precum facem. Este critic."
Comentarii:
Adauga Comentariu