Projekt Seasonal Attribution z climateprediction.net používa výpočtový čas darovaný širokou verejnosťou na výpočet zavedeného modelu simulácie svetovej klímy s vysokou rozlišovacou schopnosťou. Tieto simulácie sú používané k určeniu stupňa, akým je nebezpečenstvo výskytu extrémnych udalostí počasia prisúditeľné k človekom stimulovanej klimatickej zmene.
Projekt je zameraný na extrémne prejavy počasia, ktoré sa objavujú typicky v určitej ročnej dobe. Tento aktuálny experiment sa sústreďuje konkrétne na jesenné záplavy vo Veľkej Británii r. 2000, ktoré sa vyskytli v priebehu najmokrejšej jesene kedy zaznamenanej, spôsobiac rozsiahle škody a odhadovanú poistnú stratu 1,3 miliardy libier.
- Polovica počítaných klimatických simulácií modelu je z jesene 2000, konkrétne zahrňujúcich účinky človekom vyvolanej klimatickej zmeny spôsobenej emisiou skleníkových plynov. Nazývajú sa simulácie "priemyselnej jesene 2000".
- Druhá polovica simulácií vyjadruje jesennú klímu 2000 bez akýchkoľvek človekom vyvolaných emisií skleníkových plynov počas posledného storočia. Nazývajú sa simulácie "nepriemyselnej jesene 2000".
- Následným porovnaním výsledkov z týchto priemyselných a nepriemyselných simulácií klímy a evidencie výskytu záplav podobných jeseni 2000 môžeme určiť, ako často sa udalosť (alebo 'nebezpečenstvo') takých záplav vráti, a teda aké riziko je priradené k človekom stimulovaným emisiám skleníkových plynov v priebehu ostatného storočia.
K dispozícii je tiež článok s podrobnosťami o vedeckom pozadí tohoto projektu.
Pracovná skupina tohoto experimentu spolupracuje s inými výskumnými skupinami, ktoré sa zaujímajú o použitie týchto simulácií na vykonanie podobných štúdií priradenia pre roztápanie snehu na západe Severnej Ameriky a pre teplé vlny v Južnej Afrike a Indii.
Prečo sa pozerať na prisúdenie extrémnych prejavov počasia týmto spôsobom?
Nedávne extrémne prejavy počasia, majúce veľké spoločenské a ekonomické dopady, vyvolali debaty o účinkoch ľudskej aktivity na svetovú klímu. Jeden spôsob, ako zodpovedať túto otázku, je porovnať aktuálnu svetovú klímu s tým, ako by vyzerala bez ľudského pôsobenia - podobne k spôsobu, akým by mohol epidemiológ porovnať vzorky fajčiarov a nefajčiarov pre priradenie účinkov fajčenia na rakovinu pľúc. Problém je, že nemôžeme pozorovať ako by klíma bez prítomnosti ľudskej aktivity vyzerala, pretože môžeme pozorovať len aktuálny stav klímy. Preto sa musíme uchýliť k simulovaniu takej klímy použitím zavedených klimatických modelov.
Okrem toho, malé rozdiely v inicializácii týchto simulácií môžu mať významný dopad na záverečné výsledky - odzrkadľujúc skutočnosť, že nemáme úplne perfektné modely a že v reálnom svete malé rozdiely, s ktorými sa pokračuje, určite môžu mať významné vplyvy na to, čo sa stane v budúcnosti (viď slávny výrok, 'Zamávanie motýlích krídel v Brazílii môže vyvolať tornádo v Texase', takzvaný motýlí efekt). Pre vyhodnotenie tejto neistoty sa musí počítať veľký počet simulácií každej klímy - opäť, podobne ako ako epidimiológ by mohol vyšetrovať veľký počet pacientov, aby mal dôveru k svojim výsledkom. Ale pretože udalosť jesennej záplavy 2000 bola samotným extrémom, toto ďalej vyžaduje výpočet veľkého počtu simulácií predtým, než by sme mohli očakávať opakovanie udalosti takého rozsahu. Experiment je aktuálne zameraný na dokončenie takmer 10 000 simulácií pre každú z priemyselnej a nepriemyselnej jesennej klímy 2000.
Experiment sa zameriava hlavne na jesenné zaplavy 2000 vo Veľkej Británii, pretože okrem spôsobenia rozsiahlych škôd, vyskytli sa v priebehu najmokrejšej jesene odkedy v r. 1766 začali záznamy. Teda moholi by sme čakať nejaký signál takej udalosti v simuláciách, ktorý by bol významnejší a ľahšie objaviteľný, než vyšetrovaním menej vážnych a/alebo menších zažitých úkazov počasia. Naviac, je to len pomerne nedávno, keď boli vyvinuté modely s požadovaným rozlíšením pre dostatočné zachytenie búrok a zákonitostí počasia súvisiacich s jesennými záplavami 2000.
Priradenie rizika extrémnych prejavov počasia ku klimatickým zmenám týmto spôsobom má tiež veľmi zaujímavé implikácie pre zodpovednosť za také udalosti.
Ako môžem pomôcť?
Cieľom je dokončiť asi 10 000 simulácií klimatického modelu každej z jesennej klímy 2000. Vypočítanie všetkých tiýchto simulácií je ale výpočtovo veľmi náročné, pretože ich je tak mnoho a pretože model je s vysokým priestorovým rozlíšením - to presahuje vlastné zdroje projektu. Tu je na mieste vaša pomoc - aj vy sa môžete aktívne zúčastniť na tomto projekte. Aj pre vás platí pozvánka aby ste si stiahli a spustili jednu z týchto simulácií na vašom vlastnom počítači, a tak pomohli pri stanovení nebezpečenstva výskytu jesenných záplav vo Veľkej Británii r. 2000 priradením ku klimatickej zmene stimulovanej človekom.
Simulácia bude bežať automaticky ako proces v pozadí na vašom počítači, a môžete naplánovať kedy chcete aby bežal. Nemal by ovplyvňovať žiadne iné úlohy na ktorých váš počítač pracuje. Program bude simulovať svetové počasie pre jednoročnú periódu od apríla 2000 do marca 2001, aby zachytil dôležité poveternostné podmienky obdobia okolo a vrátane jesene 2000. Pri výpočte môžete sledovať zákonitosti počasia na vašej jedinečnej verzii vývoja sveta. Jedna simulácia bežiaca nepretžite trvá približne 3-4 týždne na počítači s procesorom Pentium 4. Po dokončení sú výsledky odoslané cez internet späť k projektu, ale nemusíte byť nepretržite pripojený k internetu v priebehu simulácie a budete môcť vidieť prehľad vašich výsledkov na web stránke projektu.
Aký klimatický model používate a čo je 'BOINC'?
Pre simulácie je používaný zavedený klimatický model HadAM3-N14, ktorý bol vyvinutý na Hadley Centre pre Climate Prediction and Research. Je to verzia štandardného Unified Modelu používaného UK Met Office (dočítajte sa viac o klimatickom modelovaní a Unified Modeli), ale s vysokým priestorovým rozlíšením. Na zemskom povrchu má horizontálne rozlíšenie približne 100 km2 v stredných zemepisných šírkach, umožňujúce rozumne zachytiť búrky a zákonitosti počasia spojené so záplavami na jeseň 2000. Špecificky sa v simuláciách denne zapisuje povrchová teplota, zrážky, vietor v geopotenciálnej výške 500 hPa a na povrchu pre Atlanticko-Európsku oblasť. Mesačne sú teplota, zrážky, geopotenciána výška 500 hPa, priemerný tlak na hladine mora a vlhkosť pôdy pre celú zemeguľu taktiež výstupom k vyhodnoteniu veľkorozmerných synoptických systémov. Okrem toho, denné teploty a zrážky pre severozápad USA, Indiu a Južnú Afriku sú zaznamenávané pre príbuzné prisúdenie projektov vyšetrujúcich roztápanie snehu a teplé vlny.
Na distribúciu a riadenie výpočtov simulácií v účastníckych počítačoch je používaný 'BOINC' (Berkeley Open Infrastructure for Network Computing) softvér. BOINC dovoľuje užívateľovi riadiť režim výpočtu simulácie na svojom počítači. Toto dovoľuje naplánovať kedy chcete počítať simuláciu, koľko aktivity vášho počítača venovať pre projekt, zvoliť mód šetriča obrazovky a interaktívnu vizualizáciu o vašej simulácii.
Kto pracuje v tomto experimente?
Hlavnými výskumníkmi v tomto projekte sú Pardeep Pall, Myles Allen a Dáithí Stone, z Atmospheric, Oceanic and Planetary Physics department of Oxford University. Tesne spolupracujú s projektovou skupinou climateprediction. net a sú neobyčajne vďační za ich príspevok k tomuto projektu. Táto práca je financovaná z WWF International a štipendiom UK Natural Environment Research Council.
Zdroj: stránka CPDN projektu
- prečítané 11625x
