Он обнаружил, что не только моделирование было намного ближе к реальным наблюдениям, но и модели с высоким разрешением намного лучше воспроизводили интенсивные штормы, такие как ураганы и циклоны. Исследование «Влияние горизонтального разрешения на качество моделирования в модели атмосферы сообщества, CAM5.1» было опубликовано в Интернете в «Журнале достижений в моделировании земных систем».«Я назвал это золотым веком для моделирования климата с высоким разрешением, потому что эти суперкомпьютеры позволяют нам заниматься фантастической наукой так, как мы не могли делать раньше», — сказал Венер, который также был ведущим специалистом. автор недавнего Пятого оценочного доклада Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК). «Подобные расчеты превратились из принципиально неразрешимых в героические, а теперь в выполнимые».
Используя версию 5.1 модели атмосферы сообщества, разработанную Министерством энергетики (DOE) и Национальным научным фондом (NSF) для использования научным сообществом, Венер и его соавторы провели анализ за период с 1979 по 2005 гг. пространственное разрешение: 25 км, 100 км и 200 км. Затем они сравнили эти результаты друг с другом и с наблюдениями.Одно моделирование сгенерировало 100 терабайт данных или 100 000 гигабайт.
Вычисления были выполнены в Национальном вычислительном центре энергетических исследований (NERSC) лаборатории Беркли, учреждении для пользователей Управления науки Министерства энергетики США. «Я буквально всю свою карьеру ждал, чтобы иметь возможность проводить эти симуляции», — сказал Венер.Более высокое разрешение было особенно полезно в горных районах, поскольку модели принимают среднее значение высоты в сетке (25 квадратных километров для высокого разрешения, 200 квадратных километров для низкого разрешения). С более точным представлением горной местности модель с более высоким разрешением лучше способна имитировать снег и дождь в этих регионах.
«Высокое разрешение дает нам возможность смотреть на суровую погоду, например на ураганы», — сказал Кевин Рид, исследователь Национального центра атмосферных исследований (NCAR) и соавтор статьи. «Это также дает нам возможность смотреть на вещи локально с гораздо большей точностью. Моделирование намного более реалистично в любом месте, особенно если это место имеет большой рельеф».
Модель с высоким разрешением вызвала более сильные штормы и их количество, что было ближе к реальным наблюдениям для большинства сезонов. «В моделях с низким разрешением ураганы были слишком редкими», — сказал Венер.В главе МГЭИК, посвященной долгосрочным прогнозам изменения климата, ведущим автором которой был Венер, сделан вывод о том, что потепление в мире приведет к тому, что одни районы станут суше, а в других — больше осадков, снега и штормов.
Предполагалось, что чрезвычайно сильные осадки станут еще более экстремальными в более теплом мире. «Я не сомневаюсь, что это правда, — сказал Венер. «Однако знать, что он будет увеличиваться — это одно, но наличие уверенного заявления о том, сколько и где в зависимости от местоположения, требует, чтобы модели лучше воспроизводили наблюдения, чем они».Венер говорит, что модели с высоким разрешением помогут ученым лучше понять, как изменение климата повлияет на экстремальные штормы. Его следующий проект — запустить модель для будущего сценария. В дальнейшем Венер говорит, что ученые будут запускать климатические модели с разрешением 1 км.
Для этого им нужно будет лучше понимать, как ведут себя облака.«Модель с разрешением облачной системы может уменьшить одну из величайших неопределенностей в климатических моделях, улучшив то, как мы обрабатываем облака», — сказал Венер. «Это будет сдвиг парадигмы в моделировании климата.
Сейчас мы находимся на сдвиге, но это будет следующий».