Verificiran kilometarski klimatski model Jadrana

Znanstvenici s Instituta Ruđer Bošković i Instituta za oceanografiju i ribarstvo uspješno su verificirali atmosferska polja kilometarskog klimatskog modela Jadrana i rezultate objavili u časopisu Geoscientific Model Development

Mladen Smrekar utorak, 21. rujna 2021. u 11:49

Klimatske promjene su naša sadašnjost i budućnost. Sadašnjost možemo mjeriti, no što je s budućnošću? Kako bi mogli više reći o budućoj klimi neophodan alat znanstvenicima su klimatski modeli, koji temeljem scenarija razvoja čovječanstva daju projekcije kretanja svojstava atmosfere i oceana. No, kako bi mogli vjerovati rezultatima takvih modela, potrebno ih je provjeriti, odnosno verificirati podacima sakupljenim kroz razdoblje od više desetljeća.

Uspješna verifikacija simulacije otvorila je mogućnost izradu projekcija buduće klime Jadrana
Uspješna verifikacija simulacije otvorila je mogućnost izradu projekcija buduće klime Jadrana

Visoka prostorna razlučivost

Globalni klimatski modeli su temelj klimatskih predviđanja, no oni ne mogu razlučiti lokalne procese, te mogu samo dati okvir za ponašanje klime u manjim područjima kao što je, primjerice, Sredozemlje. Da bismo doznali kako će različiti dijelovi Sredozemlja reagirati na globalne promjene, potrebno je ugnijezditi atmosferske i oceanske modele s visokom prostornom razlučivosti.

No, i takvi modeli - razlučivosti desetak kilometara - imaju probleme reproduciranja procesa u atmosferi i moru, naročito u Jadranu, gdje su za varijabilnost bure i njenog utjecaja na more, na primjer na stvaranje guste vode, potrebni modeli razlučivosti oko kilometra.

"Prvi takav model Jadrana na klimatskoj skali, jedinstven i u svjetskim razmjerima, načinjen je za razdoblje od 1987. do 2017. godine, i ima razlučivost od jednog kilometra u moru te tri kilometra u atmosferi", objašnjava dr. sc. Cléa Denamiel, glavna autorica rada.

Cléa Denamiel i Ivica Vilibić
Cléa Denamiel i Ivica Vilibić

"Model AdriSC (Adriatic Sea and Coast) temeljen je na najnaprednijim računalnim kodovima razvijenim u vodećim američkim meteorološkim i oceanografskim institucijama te je prepoznatljiv u znanstvenoj zajednici i po simulacijama ekstremnih procesa kao što su meteorološki tsunamiji." 


Zahtjevne simulacije

Problem s modelima visoke razlučivosti nije njihovo postavljanje na superračunala, već zahtjevnost samih simulacija koja su na rubu mogućeg za današnju tehnologiju. Za izvršenje AdriSC klimatske simulacije bilo je potrebno 18 mjeseci kontinuiranog rada 260 procesora, za što su korištena najjača europska superračunala razvijena za potrebe meteorološke službe, ona u Europskom centru za srednjoročnu prognozu (ECMWF). 


Izvorna simulacija proizvela je oko 260 TB podataka, što je vrlo teško analizirati pomoću postojećih resursa, pa se za potrebe analiza izdvajaju potrebna polja
Izvorna simulacija proizvela je oko 260 TB podataka, što je vrlo teško analizirati pomoću postojećih resursa, pa se za potrebe analiza izdvajaju potrebna polja

Projekcija buduće klime

"Uspješna verifikacija ove simulacije otvorila je mogućnost za izradu projekcija buduće klime Jadrana. Zbog zahtjevnosti u računalnom smislu, pri tome možemo koristiti 'trik' metodu pseudo-globalnog zagrijavanja (Pseudo-Global Warming) koja je smanjila trajanje simulacije na 18 mjeseci, jednako trajanju simulacije u sadašnjoj klimi", ističe dr. sc. Ivica Vilibić, jedan od autora.

Inače, klasičan pristup simulacijama buduće klime podrazumijeva obavljanje kontrolne, povijesne i scenarijske simulacije. To bi produžilo izvršenje simulacije za oko pet puta i zapravo je onemogućilo. 

Prostorna razlučivost omogućit će pravilno kvantificiranje lokalnih procesa i različitosti
Prostorna razlučivost omogućit će pravilno kvantificiranje lokalnih procesa i različitosti

''Izvršenje simulacija sadašnje i buduće klime te njihova međusobna usporedba omogućit će nam jedinstven pogled prema budućoj klimi, s prostornom razlučivosti koja će omogućiti pravilno kvantificiranje lokalnih procesa i različitosti", ističe dr. sc. Denamiel. "Logičan slijed bilo bi umnažanje simulacija, jer je poznato da se korištenjem mnoštva simulacija povećava točnost samih klimatskih projekcija. Nadajmo se da će Jadran biti pilot područje za testiranje simulacija ovako naprednih performansi."