Все усиливающийся парниковый эффект поднимает температуру во всем мире, но а что по поводу заднего дворика вашего дома или, по крайней мере, вашей региона? Трудно сказать, признают исследователи-климатологи. Разработчики моделей достаточно усовершенствовали инструменты, чтобы предполагать снижение урожая в теплом, сухом районе виноградарства и земледелия Калифорнии и прогнозировать, что в Средиземноморском регионе климат станет суше в последующие десятилетия. Но насколько могут быть точны эти прогнозы остается неясным.

В настоящее время не региональная, а скорее группа разработчиков моделей со всего мира провела испытание широко используемой региональной модели, смоделировав изменение климата, а не просто лишь предоставление статичных климатических показателей прошлых лет. Т.е. как говорят эти исследователи, должны быть протестированы все региональные модели, но они до сих пор не протестированы. Предварительные результаты показывают, что модель была незначительно усовершенствована, если вообще была усовершенствована, с позиции неясности будущей климатической ситуации, представленной глобальной моделью. Проведение такого тестирования «является чем-то, что сообщество [по региональному моделированию] должно сделать, чтобы действовать вместе», говорит разработчик моделей по глобальному климату Гэвин Шмидт (Gavin Schmidt) из Института Годдард НАСА по космическим исследованиям (GISS) в Нью-Йорке, который не участвовал в этой работе.

Региональное моделирование являлось естественным следующим шагом для разработчиков климатических моделей. Для прогнозирования погоды на следующую неделю, что намного меньше, чем прогнозирование климата на следующее столетие, в моделях должна учитываться вся планета. Но и после нескольких десятилетий разработок, эти планетарного масштаба модели все еще не могут предоставить детального, надежного прогнозирования, скажем, для Восточного Техаса и Западного Техаса по отдельности. Так, разработчики моделей начали встраивать в глобальную климатическую модель детальную модель высокого разрешения, охватывающую, например, большую часть Северной Америки. В рамках глобальной модели проводятся расчеты изменений крупного масштаба и вставляются во встроенную региональную модель, которая затем проводит расчет для более детального (и возможно более точного) моделирования свойств атмосферы менее крупного масштаба, таких как штормов и фронтов, а также более точный расчет атмосферных явлений особенностей поверхностного рельефа, таких как береговые линии и горы.

Но работает ли региональное моделирование лучше, чем глобальное моделирование при проведении прогнозирования регионально характера? Паван Рачерла (Pavan Racherla), Дрю Шиндель (Drew Shindell) и Грегори Фалувеги (Gregory Faluvegi), все из GISS, пытались найти решение этого вопроса, в то же время проводя региональное моделирование для изучение воздействий климата. «Первая вещь, которую мы хотели сделать, это оценить выход [модели]», - говорит Шинделл. «Именно это мы и делаем с [глобальными] моделями». Но они обнаружили, что региональные разработчики моделей проверяли на сколько хорошо работает модель только при моделировании особенностей климатологии, средних климатических показателей за данный период времени. «Это странно», - говорит Шиндель. «Основная вещь, которая нас интересует, - это изменение климата. Это не было общепринято при региональном климатическом моделировании».

Если региональная модель показывает лучшие результаты при моделировании особенностей климатологии, то трое из группы GISS интересуются покажет ли она также лучшие результаты при прогнозировании климатических изменений? Чтобы, по крайней мере, начать выяснять это, они рассмотрели широко используемую региональную модель – Модель по исследованию и прогнозированию погоды (WRF), встроенную в глобальную модель GISS-ModelE2 по всей континентальной части Соединенных Штатов. Они смоделировали климат двух периодов – с 1968 по 1978 гг. и с 1995 по 2005 гг., чтобы увидеть как работает модель WRF при моделировании особенностей климатологии. Затем они отняли первый период от последнего, чтобы посмотреть как модель WRF справилась с вопросом изменения климата.

Работа модели WRF не была блестящей. «Способность модели отражать особенности климатологии не обуславливает ее способность отражать особенности изменения климата», - заключает Шиндель, повторяя изложенное в статье этой группы в конце прошлого года в  «Журнале геофизических исследований: атмосферы» (Journal of Geophysical Research: Atmospheres). «Есть незначительное усовершенствование во всей [глобальной] модели, но оно не такое большое». А наибольший вклад в это усовершенствование имел место только тогда, когда посредством глобальной модели разрешалось периодически «подталкивать» беспорядочно работающую региональную модель назад к более реалистичной крупномасштабной конфигурации климата.

Группа GISS не определяет почему работа модели WRF не смогла значительно превзойти по качеству работу их глобальной модели, но Шиндель полагает, что у группы есть над чем поработать, в чем эти два вида моделей проявляют себя лучше всего. Климатология в основном определяется взаимодействием суши, моря и топографии с атмосферой, которая является сильной стороной региональной модели, говорит он, но они не меняются. Климатические изменения, с другой стороны, проявляются в изменениях физических свойств, таких как перемещение струйных течений, изменениях в облачном покрове и переменах характера атмосферных осадков, по которым работа глобальной модели имеет достаточно хороший уровень.

Другие исследователи говорят, что группа из GISS пыталась решить проблему, на которую долгое время не обращали внимания. «Это интригующая, заставляющая задуматься работа», - говорит климатолог Роберт Уилби (Robert Wilby) из Университета Лафборо, Соединенное Королевство. «Это первый шаг, которому нужно аплодировать». Но это далеко не нокаутирующий удар по региональному моделированию. Вместо этого «она реально подчеркивает насколько сложно показать позитивные дополнения, внесенные» региональным моделированием, говорит Уилби.

С этим согласен региональный разработчик моделей Лай-Юнг Руби Люнг (Lai-Yung Ruby Leung) из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории в Ричланде, Вашингтон. «Вопросы, которые они задают, являются правильными вопросами, но было бы намного лучше, если провести смешанный эксперимент с разными моделями», - говорит он: Разные модели при разном сочетании могли выявить сильные стороны модели, которые надо использовать, и слабые, которые надо избегать при использовании.

Люнг является ведущим исследователем Североамериканской региональной программы по оценке воздействия изменений климата (NARCCAP), которая работает с шестью региональными моделями в 12 возможных комбинациях с четырьмя глобальными моделями. Но климатические изменения последних десятилетий были так малы, а естественные изменения климата так велики, что модели NARCCAP не были испытаны в разрезе последних климатических изменений, как это было сделано группой из GISS. Это, говорит Леунг, на самом деле является задачей более масштабной международной программы.

Источник - www.sciencemag.org