Современные проблемы моделирования климата и его изменений

Рассматриваются современные проблемы математического моделирования климата и его изменений. В настоящее время в мире существует несколько десятков моделей климата. С этими моделями каждые 7-8 лет проводятся скоординированные эксперименты в рамках программы CMIP (Coupled Model Intercomparison Project). Сравнение состоит из обязательных экспериментов, включающих прединдустриальный эксперимент, в котором все воздействия на климатическую систему фиксированы, моделирование учетверения концентрации СО2, исторический эксперимент (1850-2014), а также нескольких десятков подпроектов. В рамках подпроектов моделируются, например, климаты прошлого, сценарии изменения климата в будущем, последствия гипотетических геоинженерных воздействий, исследуются особенности работы различных блоков моделей Земной системы: углеродного цикла, эволюции аэрозолей, химии атмосферы и биохимии океана, эволюции ледниковых щитов.
Одной из центральных современных проблем является то, что равновесная чувствительность современных моделей климата к удвоению концентрации СО2 различается, и диапазон неопределенности не только не уменьшается, но даже увеличивается. Будет рассмотрено, какие именно процессы влияют на чувствительность, и каковы особенности воспроизведения климата в моделях с разной чувствительностью, насколько величина естественных колебаний климата в моделях связана с чувствительностью. Будет показано, как современные модели воспроизводят статистику экстремальных явлений, а также ее изменение вследствие изменений климата. Будет рассмотрен вопрос о том, насколько значителен может быть вклад эмиссии метана в прошлые и вероятные будущие изменения климата.