主题:【读书笔记】IPCC究竟讲了什么?23 气候模型 -- 橡树村
花上。
请问你说的"物理机制需要的参数"是否指WG1技术摘要中有提及的"气候模式中各种物理过程"?
有个专有名词:物理过程参数化(parameterization)
对于在网格点上没有办法显式计算的次网格过程,有专门的parameterization程序包,可能是又一套动力过程,也可能就是简单的物理平衡关系计算
在模式长时间的数值积分过程中,每隔一段时间,就把当前某些变量值传递给参数化的程序,计算,传回结果,更新变量值,再进入下次循环
不知以上是否对你的胃口?
天气/气候的动力学数值模式是计算机出现后才发展的
计算机才几十年啊...
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parameter identifaction (or calibration).
我没有看到具体他们对特定“物理动力过程”的数学模型中所涉及的参数(系数)的标定方案。
我相信搞气候学的也不是白给的,但同时我仍然非常怀疑他们的模型精度到底有多大。
道理很简单,我们拿地质学来类比,(1)地质学比气候学起步要早,(2)参与的人数更多,(3)本身不比气候学更复杂。可是地质学中,别说定量精确预测地震,即便是对于岩石的力学性能,也没有哪个模型敢说可以很精确的定量预测任何岩石的行为。
对于一个多参数非线性系统,你把所有的局部物理规律都掌握了(建立确定的方程),你仍然有可能对系统行为的预测有很大的误差。非常有可能的是,由于条件限定,可获得的“互为独立”的实验不够,数学上你可以简单想象成“未知参数多于方程数”,方程组解不唯一。于是你无法准确标定出所有方程涉及到的参数系数,需要借用某些统计手段,或者优化手段增加“限定”(constrain)。一旦借用统计手段,你最多能可以比较有信心地宣布现有模型预测到2100年全球温度升高两度的几率是多少,但你不能说,平均以后全球温度升高两度,这是误导,没有人知道你是怎么平均的,也没人知道平均的物理意义在哪里。
当然这是我个人看法,受专业所限,掌握的信息不够,因为我这里所说得只是我对现有气候模型,即对其结果的解释产生的疑问,而不是我的结论。
194个,台湾有两个桃园和台北,这个数应该是相对稳定的。根据 WMO 的 40 号决议,所有参加交换的资料应该是免费的,且任何人都有使用的权利。不过暂时,这些资料发布的手段有点落后……当然,9210工程下发的卫星资料是可以随便获取的,但要个人买个锅就有点夸张了……
另外,国家气候中心有整理好的全国一百六十站的月资料,可以免费下载(注册不受限制),每月更新。
那个图,凑合吧……
基本上给出的是一个最佳值和一个置信区间。
某个模型在不同假定条件下给出的不同温升的相对概率:
我感觉进行误导的是对IPCC的解读和报道。IPCC本身的工作,整体看措辞还是比较谨慎的。不过另一方面,过于严谨的使用科学语言的报道普通人的确看不懂,如何平衡也是个麻烦。
再随便写两句睡觉去了
模式中的方程组是闭合的
当然为了使方程组闭合,有许多简化手段
简化的物理基础来自观测实验
大气也好海洋也好总是流体
观测虽然不容易但也比搞地质什么的方便多了
至于IPCC报告
对多模式未来预测结果是给了最佳估值和可能性区间的啊
具体怎么统计的,我没去看细节
不清楚你对"精确"的期望有多高
指望像搞天文预报日月食那样是不可能的...
你会发现,2090-2099的概率曲线比2020-2029的明显的平坦很多,跨度大,峰值分散,这就合理了。A2图有一条线(应该是某一模型)甚至跨了1-7度,而且非常平坦,这基本上意味着得不出什么结论了。
我想应该是的。
比如中国天气
全国各城市的整点天气情况基本是实时更新的
当然和美国没的比
特别是如果想深究一点的话
靠业务部门近的就不要在老百姓前炫耀资料丰富了
效果不一样。用 250 km 平滑出来,反而可以看到非洲大陆、青藏高原、亚马逊雨林三块区域没有数据(没人、没电、没站点 --> 没数据)。半径小倒不一定说明效果就一定好,一般视需要而定(也没准就是觉得顺眼……)。
这就是气温偏高的表现。
你不至于到现在还不明白全球平均气温变化与各地气温变化的关系吧?
全球平均气温偏高,又不是说全球所有地方平均气温都偏高。实际上一月份和二月份北京的平均气温都偏低。用这种方法把局部的气温变化与全球气温变化相比较,叫以偏概全,偷换概念。这么低级的错误,你还坚持的话,只能说是故意了。
全球温度监测点是怎么分布的?能达到全球均匀分布么?如果不是,怎么证明这种监测代表了全球气温呢?
一个是地面温度测量加上浅层海水温度直接测量。地面温度测量的分布略好,但是不能实现均匀分布。海洋温度检测的分布要更差一些。对于有缺陷的地方,由一些数学方法进行估计。这些地表站点的分布,有几个主要的数据库提供数据,都是公开的。这些数据的选取、汇总方法也比较复杂,基本上来讲是尽可能使得已有数据具备代表性的。当然这样处理也会带来一定的误差。这些也都有公开文献可以查到。
另一个就是卫星测量,主要采用微波手段。虽然卫星测量在一些区域,比如雪盖等地区,仍然有缺陷,处理数据的时候需要小心,但是覆盖范围足够广,基本上可以解决均匀性的问题。不过由于卫星测量比较晚,持续时间不够长,所以AR4一般仍然采用地面测量的温度数据。
下面这个图是两个来源数据的比较,黑线是地表站点的观测结果,红线是卫星观测结果。基本上可以看出两者在具体数值上略有差别,但是基本变化趋势一致,数据吻合还是不错的。地表站点测得的数据与卫星数据相比,变化幅度略大一些。
比较难的是对历史数据的重建,特别是1950年代以前数据缺失比较多,覆盖范围不够。这方面有很多人研究,改进重建方法。
在进行全球平均气温处理的时候,各种方法得到的数据的误差都在考虑之内,所以你能发现基本上距离当代越久远,数据的误差就越大。
对于海面来说简单,基本上都是平的,对于陆地来说不同海拔有监测点么?
而且我觉得这种气温测量应该固定一个海拔高度的大气温度比较好,而且必须比较高,不知道当时他们怎么设计实验的。卫星测量其实也有这个弱点