Модель климатической системы сообщества

Модель климатической системы сообщества ( CCSM ) — это совмещенная модель общей циркуляции (GCM), разработанная Университетской корпорацией атмосферных исследований (UCAR) при финансовой поддержке Национального научного фонда (NSF), Министерства энергетики (DoE) и Национального фонда климатических исследований. Управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА). ^[1] Связанные компоненты включают модель атмосферы (Модель атмосферы Сообщества), модель поверхности суши (Модель суши Сообщества), модель океана ( Программа параллельного океана ) и модель морского льда (Модель морского льда Сообщества, CICE ). ^[2] CCSM поддерживается Национальным центром атмосферных исследований (NCAR).

Его программное обеспечение предполагает физический/динамический компонент климатической системы и, будучи свободно доступной общественной моделью, предназначено для работы на различных машинных архитектурах, достаточно мощных для запуска этой модели. ^[3] Кодовая база CESM в основном является общественным достоянием , а некоторые отдельные компоненты выпускаются по лицензиям с открытым исходным кодом и другим лицензиям. ^[4] Автономная модель транспортировки химикатов была описана как «очень эффективная». ^[5]

Модель включает в себя четыре подмодели (суша, морской лед, океан и атмосфера), соединенные соединителем, который обменивается информацией с подмоделями. NCAR предположил, что из-за этого CCSM нельзя считать единой климатической моделью, а скорее основой для построения и тестирования различных климатических моделей. ^[6]

Подмодели

Модель океана (docn6)

Модель океана климатологических данных (docn) недавно была опубликована. ^{[ когда? ]} в версии 6.0. Его необходимо запускать в рамках CCSM, а не отдельно. ^[6] Он принимает два набора данных netCDF в качестве входных данных и отправляет шесть выходных данных в соединитель для интеграции с выходными данными других подмоделей. ^[7]

Модель атмосферы (CAM)

Модель атмосферы сообщества (CAM) также может использоваться как отдельная модель атмосферы. Самая последняя версия — 3.1, а 3.0 — пятое поколение. 17 мая 2002 г. ее название было изменено с Климатической модели сообщества NCAR, чтобы отразить ее роль в новой системе. ^[8] Он использует ту же горизонтальную сетку, что и наземная модель CCSM: обычную глобальную горизонтальную сетку долготы/широты 256×128 (с разрешением 1,4 градуса). Он имеет 26 уровней по вертикали. ^[9]

Модель морского льда (CICE)

Полярный компонент взаимодействия океана и атмосферы включает в себя геофизику морского льда с использованием ранее известной модели морского льда Лос-Аламоса, CICE , теперь часто называемой моделью Консорциума CICE, в которую NCAR внес код и физические улучшения через Рабочую группу по полярному климату. . ^[10] CICE моделирует рост, движение, деформацию и таяние морского льда , что имеет решающее значение для расчета потоков энергии и массы между полярной атмосферой и океанами в земной системе . ^[11]^[12]^[13]

Разработка

Первая версия CCSM была создана в 1983 году как Модель климата сообщества (CCM). В течение следующих двух десятилетий она постоянно совершенствовалась и была переименована в CCSM после того, как в мае 1996 года были представлены компоненты модели климатической системы (CSM). ^[1] В июне 2004 года NCAR выпустила третью версию, в которую вошли новые версии всех подмоделей. В 2007 году эта новая версия (обычно обозначаемая аббревиатурой CCSM3 или NCCCSM) ^[14]) использовался в Четвертом оценочном докладе МГЭИК , ^[15] наряду со многими другими. В мае 2010 года NCAR выпустила CCSM версии 4 (CCSM4). 25 июня 2010 года NCAR выпустила преемника CCSM, получившего название Community Earth System Model (CESM), версия 1.0 (CESM1), как единый выпуск кода, который включал CCSM4 в качестве базы кода для атмосферного компонента.

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Форрест Хоффман (2006). «Земная биогеохимия в модели климатической системы сообщества (CCSM)» (PDF) . Институт физического издательства . Проверено 11 декабря 2016 г.
^ УКАР. «Обзор CCSM» . УКАР . Проверено 11 декабря 2016 г.
^ Джон Б. Дрейк (2005). «Обзор разработки программного обеспечения модели общественной климатической системы». Международный журнал приложений для высокопроизводительных вычислений . 19 (3): 177–186. CiteSeerX 10.1.1.77.6157 . дои : 10.1177/1094342005056094 . S2CID 1846204 .
^ «CESM: Уведомление об авторских правах и отказ от ответственности» . Проверено 11 декабря 2016 г.
^ Бруно Сансо. «SGER: Оценка изменчивости переноса, составляющей модель климатической системы сообщества (CCSM)» . Архивировано из оригинала 16 июля 2011 г.
^ Jump up to: ^а ^б НКАР. «Обзор модели океана CCSM3» . Проверено 11 декабря 2016 г.
^ НКАР. «Руководство пользователя docn6» . Проверено 11 декабря 2016 г.
^ НКАР. «Руководство пользователя CAM» . Архивировано из оригинала 11 августа 2004 г.
^ НКАР. «Часто задаваемые вопросы по CCSM3.0» . Проверено 11 декабря 2016 г.
^ Бейли, округ Колумбия; Голландия, ММ ; ДюВивье, АК (1 декабря 2017 г.). «Рабочая группа Сообщества по модели системы Земли и полярному климату и статус CESM2». Тезисы осеннего собрания АГУ . 21 : C21B–1118. Бибкод : 2017AGUFM.C21B1118B .
^ Унтерштайнер, Норберт (1986), «Геофизика морского льда: обзор», Геофизика морского льда , Springer US, стр. 1–8, doi : 10.1007/978-1-4899-5352-0_1 , ISBN 9781489953544
^ Холланд, Марика М.; Финнис, Джоэл; Серрез, Марк К. (2006). «Моделированные бюджеты пресной воды Северного Ледовитого океана в двадцатом и двадцать первом веках» . Журнал климата . 19 (23): 6221–6242. Бибкод : 2006JCli...19.6221H . дои : 10.1175/jcli3967.1 . ISSN 0894-8755 .
^ Холланд, Марика М.; Бейли, Дэвид А.; Бриглеб, Брюс П.; Свет, Бонни; Ханке, Элизабет (2012). «Улучшенная физика коротковолнового излучения морского льда в CCSM4: воздействие талых прудов и аэрозолей на арктический морской лед*» . Журнал климата . 25 (5): 1413–1430. Бибкод : 2012JCli...25.1413H . дои : 10.1175/jcli-d-11-00078.1 . ISSN 0894-8755 .
^ «Сокращения моделей Modelle и Daten» . Институт метеорологии Макса Планка . Архивировано из оригинала 19 июля 2011 г.
^ НКАР (2006). «Годовой отчет NCAR за 2006 год» . НКАР . Архивировано из оригинала 3 марта 2016 г. Проверено 11 декабря 2016 г.

Внешние ссылки

CCSM4
CCSM3
CCSM2
CCSM1
Модель атмосферы сообщества (CAM) , атмосферный компонент CCSM

[Hoffman-1] Jump up to: ^а ^б Форрест Хоффман (2006). «Земная биогеохимия в модели климатической системы сообщества (CCSM)» (PDF) . Институт физического издательства . Проверено 11 декабря 2016 г.

[2] УКАР. «Обзор CCSM» . УКАР . Проверено 11 декабря 2016 г.

[3] Джон Б. Дрейк (2005). «Обзор разработки программного обеспечения модели общественной климатической системы». Международный журнал приложений для высокопроизводительных вычислений . 19 (3): 177–186. CiteSeerX 10.1.1.77.6157 . дои : 10.1177/1094342005056094 . S2CID 1846204 .

[cesm4-copyright-notice-4] «CESM: Уведомление об авторских правах и отказ от ответственности» . Проверено 11 декабря 2016 г.

[5] Бруно Сансо. «SGER: Оценка изменчивости переноса, составляющей модель климатической системы сообщества (CCSM)» . Архивировано из оригинала 16 июля 2011 г.

[Oceanmodel-6] Jump up to: ^а ^б НКАР. «Обзор модели океана CCSM3» . Проверено 11 декабря 2016 г.

[7] НКАР. «Руководство пользователя docn6» . Проверено 11 декабря 2016 г.

[8] НКАР. «Руководство пользователя CAM» . Архивировано из оригинала 11 августа 2004 г.

[9] НКАР. «Часто задаваемые вопросы по CCSM3.0» . Проверено 11 декабря 2016 г.

[10] Бейли, округ Колумбия; Голландия, ММ ; ДюВивье, АК (1 декабря 2017 г.). «Рабочая группа Сообщества по модели системы Земли и полярному климату и статус CESM2». Тезисы осеннего собрания АГУ . 21 : C21B–1118. Бибкод : 2017AGUFM.C21B1118B .

[11] Унтерштайнер, Норберт (1986), «Геофизика морского льда: обзор», Геофизика морского льда , Springer US, стр. 1–8, doi : 10.1007/978-1-4899-5352-0_1 , ISBN 9781489953544

[12] Холланд, Марика М.; Финнис, Джоэл; Серрез, Марк К. (2006). «Моделированные бюджеты пресной воды Северного Ледовитого океана в двадцатом и двадцать первом веках» . Журнал климата . 19 (23): 6221–6242. Бибкод : 2006JCli...19.6221H . дои : 10.1175/jcli3967.1 . ISSN 0894-8755 .

[13] Холланд, Марика М.; Бейли, Дэвид А.; Бриглеб, Брюс П.; Свет, Бонни; Ханке, Элизабет (2012). «Улучшенная физика коротковолнового излучения морского льда в CCSM4: воздействие талых прудов и аэрозолей на арктический морской лед*» . Журнал климата . 25 (5): 1413–1430. Бибкод : 2012JCli...25.1413H . дои : 10.1175/jcli-d-11-00078.1 . ISSN 0894-8755 .

[14] «Сокращения моделей Modelle и Daten» . Институт метеорологии Макса Планка . Архивировано из оригинала 19 июля 2011 г.

[15] НКАР (2006). «Годовой отчет NCAR за 2006 год» . НКАР . Архивировано из оригинала 3 марта 2016 г. Проверено 11 декабря 2016 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

v т и Научное моделирование
Биологический	Сотовая модель Моделирование химических процессов Модель экосистемы Модель инфекционного заболевания Моделирование метаболической сети Моделирование биологических систем Прогнозирование структуры белка
Относящийся к окружающей среде	Модель атмосферы Модель химического транспорта Климатическая модель Геологическое моделирование Модель подземных вод Гидрологическая модель Гидрологическая транспортная модель Модульная модель океана Моделирование лесных пожаров
Устойчивое развитие	Энергетическое моделирование Моделирование комплексной оценки Модель населения
Социальные	Биопсихосоциальная модель Моделирование бизнес-процессов Моделирование катастроф Моделирование строительства и управления Картирование преступности Экономическая модель Модель ввода-вывода
Связанные темы	Визуализация данных Список программного обеспечения для компьютерного моделирования Математическое моделирование Теория систем Системное мышление Визуальная аналитика