Российские данные являются необходимым компонентом для корректной работы климатических моделей, особенно тех, что описывают процессы в Арктическом регионе. Такое мнение выразили специалисты из международного проекта INTERACT — климатологи из Дании, Финляндии, Великобритании и США.
Принцип работы климатических моделейДля точного понимания глобальных климатических сдвигов исследователям нужны систематические наблюдения по всей планете. Эти данные используются для создания цифровых моделей, с помощью которых выполняются прогнозы.
Все численные климатические модели строятся по единой методологии. Пространство, включающее атмосферу, воды, земную поверхность, почвы и ледники, разделяют на трехмерные ячейки, размер которых зависит от масштаба конкретной модели.
Далее при помощи сложных дифференциальных уравнений описывается взаимосвязь основных параметров климатической системы как внутри этих ячеек, так и между ними. В зависимости от целей модели перечень параметров может варьироваться.
В моделях, предназначенных для краткосрочных прогнозов погоды, главным образом учитываются атмосферное давление, скорость и направление ветра, температура и влажность воздуха, облачность и тип осадков. Для долгосрочных прогнозов необходимы данные о сезонных ветрах, переносе тепловой энергии в атмосфере, солнечном излучении, относительной влажности и состоянии гидросферы.
В более комплексных моделях добавляют такие параметры, как температура верхних слоев почвы и водных объектов, испарение с поверхности земли, высота и качество снежного покрова, различные атмосферные явления, радиационный баланс и прочее. Модели, направленные на оценку и прогноз глобальных изменений, также учитывают такие важные факторы, как альбедо поверхности, содержание аэрозолей в атмосфере, концентрации СО2 и других парниковых газов, углеродный баланс в наземных экосистемах и океанах, а также состояние лесов, болот и вечной мерзлоты.
CC0 / NOAA / Критерии надежностиКаждый год создаются все более сложные модели, которые принимают во внимание растущее количество параметров и их взаимодействия. Главная задача климатологов — повысить точность прогнозов, уменьшив расхождения моделей с реальными наблюдениями.
Считается, что модель является достоверной, если отклонения между прогнозом и наблюдениями меньше, чем изменения параметров за рассматриваемый период. Для моделей с ограниченным числом переменных это правило обычно выполняется, тогда как для более сложных систем — пока нет.
В последние годы этому появилось множество подтверждений. Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) является ярким примером.