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| 2009/02/05 00:36:19瀏覽2588｜回應2｜推薦8 | |
| 科學家在掌握了基本大氣/海洋參數與大氣/海洋的物理原則後，當然會寫出一套的程序，叫超級電腦開始執行，但是他們如何知道好不好用？算得結果正確與否？ 通常，會用一段歷史的氣候資料(以1900～1950為例)，將1900年的起始數值輸入到程式中做為Initail Condition(起始條件)，開始跑起來，再檢查執行結果是否會如預期一般的有1950年的結果！ 一開始肯定差異很大，也就是很難看的懂！ 再來是：(1)修正程式的參數影響比重，專業一些的說法，就是調整權重Ratio；(2)加入新的參數項目，以求程式的完整性，畢竟一個全球氣候模式，不可能剛開始就能處很多很多參數，多半是一個一個加入程式中，等到參數的反應(又稱為靈敏度) 適當了，再加下一個參數！ 底下附上2002年的一篇科學文章，其實沒那麼難，但是某個程式上有說明了參數化程式的演進過程，各位不妨耐住性子看完它，也許你會發現科學家的話，並不全然是外星人說的話！ :) ------- -------- ------ [Jul 03, 2002]地球科學: 氣候模式力有未逮 一群以色列及德國的科學家比較了七個目前(已經是2002年的)最知名的全球氣候模式對每日最高溫的模擬情況。根據他們在 1998年發表的描述溫度變化與時間尺度的數學關係式，他們發現模式模擬的溫度變化並不完全符合此關係式，這項誤差在未考慮氣懸膠(aerosol)的影響時變得更大。 1998年，他們分析全球各地共14個氣象測站的溫度記錄後提出一個數學式： C(s) ~ s-r (edd加註：經驗公式，就是不太知道物理原理，但有對應關係) 其中 C 表示日最高溫的月平均變化與 s 時間後的溫度月平均變化的相關。 他們發現在時間尺度為數月到十幾年時，r 的值都大約為0.7。 如今(edd加註：2002年的故事)，他們更進一步發現，目前世界上常用的七個全球環流模式 (General Circulation Models, GCMs)都無法準確地模擬出符合此關係式的日最高溫變化。即使有類似的關係式出現，也只在較短的時間尺度下成立。 他們也比較各模式在兩種不同條件下的表現：(1)單只考慮溫室氣體，(2)考慮雙重的溫室氣體及氣懸膠，並發現儘管在這兩種條件下模擬結果都不甚滿意，但在第二種條件下，模擬的結果比較接近觀測資料。這個結果再次證明氣懸膠在GCM中的重要性。 他們認為各模式無法準確掌握長期日最高溫的變化，可能是因為目前尚未加入某些重要的參數，例如：火山噴發或太陽輻射的長期變化。同時他們也不排除模式現有的系統性誤差，例如，目前模式多以等值的CO2 forcing來取代各種不同溫室氣體的forcing，這可能會造成各種不同溫室氣體在時間與空間分佈上的誤差。 英國Meteorological Office's Hadley Centre for Climate Prediction and Research 的Peter Cox對Nature Science Update 表示，氣候模式預報長期溫度變化的能力仍然很可靠，對這項研究結果指出的誤差，他懷疑是模式受限於時空解析度所致(edd加註：作者該去調調氣候模式的參數，再寫一篇文章，再來投稿)。Cox也表示，這項研究可能是人類為了瞭解氣候系統的運作，一個值得嘗試的新方法。 原始論文： Govindan, R. B. et al. Global climate models violate scaling of the observed atmospheric variability. Phys. Rev. Lett. , 89, 28501, (2002). 參考論文： E. Koscielny-Bunde et al. Indication of a Universal Persistence Law Governing Atmospheric Variability. Phys. Rev. Lett., 81,729,(1998) 參考來源: * Nature Science Update: Shake-up for climate models (http://www.nature.com/nsu/020624/020624-11.html) 科景新聞網址-- http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=748 |
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