在澳门金沙游戏气候建模

2020年7月29日下午1点41分

澳门金沙游戏气候研究人员领导的过去半个世纪中的计算机建模革命。在气候模型,大气,陆地表面和海洋划分为三维块,其特征是理解和不断提高分辨率和复杂性预测。

普林斯顿的整个环境问题的频谱重要研究今天是并将继续是关键,以解决一些人类最棘手的问题。我们的影响是建立在一个长期的,深刻的,个人承担,智力领导,毅力和创新广阔的遗产。这篇文章是系列的第一呈现普林斯顿的环境卓越的扫描,在过去的半个世纪。

想象一下,你可以试验性地摆弄整个地球的气候。你可以洒在您想要他们,从大气中添加或删除的温室气体,改变入射太阳光,重新排列山脉或随意森林强度雨云...可能性是无止境的。

这是气候模型,世界上最快的计算机上运行复杂的计算机模拟的承诺。这些庞然大物事业 - 超过100万行计算机代码,将填补数以千计的印刷文本的页面 - 复制作为地球的系统尽可能的许多方面。 

这一努力旨在解决人类面临的最大挑战之一:气候变化。计算机建模,现代气候学的跳动的心脏,是对我们人类活动引起的全球变暖的理解根本,是一个极其重要的工具引述的 关于气候变化政府间小组 (IPCC)在其气候变化评估。如果国际政策制定组织,以避免气候灾难成功,这将是很大程度上是由于这些模型的影响 - 谁创建它们的科学家。 

现代气候模型的发源地

真锅淑郎

真锅淑郎

澳门金沙游戏的气候模型的历史开始超过半个世纪前,与大学和设在普林斯顿福莱斯特校园国家实验室之间的显着合作伙伴关系。该 地球物理流体动力学实验室 (GFDL)形成与澳门金沙游戏合作,于1967年搬到新泽西州在1968年利用大学的领导在早期计算和高级研究所的接近。

普林斯顿GFDL灯具 syukuro“苏基”真锅 公司生产的系列研究,广泛开展与全球气候变暖的长期研究和定量地球气候变暖随着二氧化碳排放量联归因。特别是,1967年他的模型中的气氛,与理查德创建wetherald,被认为是地球气候的第一个可信的计算,并于1969年,真锅有突破性的海洋学家合作 布莱恩·柯克 以创建第一耦合海洋大气模型。

"超越全球变暖:数值模式如何发现气候变化的秘密"" by 真锅淑郎 和 Anthony J. Broccoli

“这是真正的全球气候建模工作的开始,”说普林斯顿生态学家 斯蒂芬帕卡拉中,弗雷德里克d。皮特里教授 生态学和进化生物学,谁与GFDL这一天广泛的合作。

真锅的近作“超越全球变暖:数值模式如何发现气候变化的秘密“,由澳门金沙游戏出版社今年出版,是共同撰写与他以前的学生安东尼西兰花。在里面,他们解释背后的真锅的开创性事业的利害关系。 “除非温室气体排放的显着减少得以实现,全球变暖很可能在本世纪剩余时间和许多世纪来发挥对人类社会和地球生态系统的深远影响,”他们写道。

迈克尔·奥本海默

迈克尔·奥本海默

真锅的全球变暖的现实,及早了解开着他的开创性工作。 “寿喜真锅肯定是气候变化的科学世界的伟大的英雄之一,”说 迈克尔·奥本海默 - 警监会的活跃成员,澳门金沙游戏的主任 中心对能源和环境政策研究和艾伯特克。的米尔班克教授 地球科学国际事务.

始建警监甚至之前,奥本海默指出,真锅的工作调动气候行动。通过科学的美国国家科学院1979年的气候总结肯定了他模型的整体预测,美国航空航天局制作了后来模型的鲁棒性。奥本海默认为学院的认可激活了科学界和促使各国政府显着增加资金用于气候变化研究。

“所以你可以很容易地说,”奥本海默说,“普林斯顿模型,它由大约10年左右的前美国航空航天局的模式,就是一切的基本构建块紧随其后。”

研究和教学

豪尔赫·萨米恩托

豪尔赫·萨米恩托

随之而来的普林斯顿是50多年的发展模型,研究和教学。 在1968年,该大学创建的前兆今天的 程序大气和海洋科学 (AOS),研究生,并致力于推动全球气候系统的认识的重要机制博士后流动站。 

“打从一开始,方案有一个非常学院气氛,让学生感到自由地从全体工作人员寻求建议和暴露于各种各样的想法,说:”布赖恩,谁像真锅是的创始成员计划的教师。 “这个培养独立思考,并有助于我们的研究生离开普林斯顿之后的成功。”

本科生,研究生和博士后研究人员都有从自己的超级计算机GFDL的科学家和工作直接学习的机会。不久,有一个从谁前和毕业后工作“一街之隔的”大学青年研究人员的稳定渠道。其他种子在世界各地的大学和研究机构新的气候科学项目。

“澳门金沙游戏的气候研究和教育的贡献无法衡量 - 他们不能分开,说:”长期AOS主任 豪尔赫·萨米恩托,乔治学家马吉的教授 地球科学 与地质工程,名誉。 “说话的只有一个不会以极大的影响,该机构已给予正义。他们教育了整个世界“。

增加复杂性

埃琳娜shevliakova

埃琳娜shevliakova

多年来,科学家们因素越来越多变量放到他们的模拟。 “气候建模是越来越复杂的故事继续解释说:” 汤姆delworth在GFDL的资深科学家和AOS讲师。 “你增加组件的数量你想模型,并希望能在表示每个组件的物理过程越来越好。”

在这里再次,普林斯顿发挥了主导作用。大学和意味着模型可以由澳门金沙游戏的广阔和环境研究人员在研究全球气候背后的过程,包括萨缅托,谁合并像全球碳循环和氮循环生物地球化学过程的板凳深度来支持国家实验室之间的密切联系; 洛尔respl和y, 谁绑 海洋物理,生物地球化学和生态系统对气候模型;和 加布里埃尔·维奇,谁改变了我们对热带气旋的理解 - 飓风和台风 - 在世界各大洋。

“作为模型变得更复杂,你需要更多的专业知识,开发并把它解释说,” 艾萨克举行在AOS的资深气象学家谁是真锅的第一个研究生,谁成了他自己的权利的世界著名气候学家。 “到了大学的连接作出可能的。”

帕卡拉有一种特别显著的作用,说 埃琳娜shevliakova, 一个GFDL的科学家,并在访问研究金沙游戏手机版 澳门金沙游戏环境研究所 谁是帕卡拉实验室的博士后研究员。 “史蒂夫有这个愿景,我们可能代表植物不仅是碳盒,但捕捉每棵树的生长发育和死亡,‘她说,’他开创了数学的方式来展示植物如何竞争光,并奠定在每一个我们使用的每一个“地球系统模式”奠定了基础气候中心“。

她补充说:“史蒂夫的生活带来到这些物理气候模式,在严格的数学方法。”

关于气候变化政府间小组

在20多年的真锅首款车型后响起约二氧化碳提高地球温度报警,足够的气候学家 - 普林斯顿和其他地方 - 听起来对人类造成的气候变化是世界各国政府开始重视了警钟。在1988年,呼吁专家团队谁可以提供给世界的决策者定期评估对科学的状态的联合国。警监会的第一次报告在1990年就出来了,它的结论很大程度上靠着两个气候模式:在普林斯顿GFDL模型和美国宇航局生成的模型。报告继续出来每五年,和所有的人都用普林斯顿GFDL模型和普林斯顿了作者或编辑。

2007年,诺贝尔和平奖联合授予戈尔和IPCC。十一 澳门金沙游戏教职工 - 包括举行,奥本海默和萨米恩托 - 和许多校友促成了IPCC报告中引用的奖金。

archival image of researchers meeting at the 地球物理流体动力学实验室

这个1969年的照片显示了AOS资深的科学家布赖恩·柯克(左)和寿喜真锅与GFDL主任约瑟夫·斯马戈里因斯基,是谁把GFDL澳门金沙游戏,因为学术环境,在这里可用的计算机资源的说话。

建立在传统

在自真锅和布莱恩的第一个海洋 - 大气模型的五个十年中,气候学家在澳门金沙游戏和GFDL继续推动日益强大的超级计算机的极限,用模拟有足够的特异性全球气候产生局部预测的目标,从时间尺度小时世纪。

“当你看到所有的作品,我们在这里有真正的优秀,”说维奇,地球科学和教授PEI,谁是世界上最重要的飓风气候学家之一。