文摘
天气是我们所有的经验和天气平均在很长一段时间,它被称为气候。气候变化,因为我们。气候变化已经成为世界各地的经验,会影响所有人。一些科学家和政治家们现在称之为气候危机的时候1]。例如,社区生活接近海岸线可能将由于海平面上升。我们将不得不在我们的社区一起工作去理解这个问题,尽量减少对自然世界的影响。随着气候变化,不仅仅是变化的空气,但世界其他地区。在本文中,我们将探索如何以及为什么我们使用电脑来构建模型的世界。我们称之为气候模型。你能帮助我们尝试气候模型,我将告诉你怎么做。
气候变化和为什么它是重要的是什么?
我们都经历的天气。随着季节变化,但还有其他的长期变化。这种变化的平均天气(和其他事情)气候变化。
空气是由不同的气体。其中一个是二氧化碳,或公司2。有限公司2发现空气中自然也由人类每天所做的事情。例如,公司2进入发动机的空气的公交车。这也可以由发电站发电通过燃烧像煤。当有限公司2进入空气,让空气变暖。这就是所谓的全球变暖。
你已经在温室吗?温室玻璃建筑,用于种植植物。当太阳照在一个温室,阳光使它里面比外面暖和。把公司2空气中也有类似的效应将世界置于温室。出于这个原因,我们叫气体有限公司2温室气体(温室气体)。
在未来,没有人确切地知道多少温室气体会在空气中。由于这个原因,我们使用电脑来构建模型的世界,然后估计我们认为可能会发生在他们身上。平均的天气的地方叫做气候,所以这些模型世界被称为气候模型。包含在我们的模型的一些特性的世界所示图1。
- 图1——许多流程可以包含在一个气候模型。
- 在顶部,你可以看到黄色的箭头代表阳光。深蓝色的线下面代表臭氧层。臭氧层下方可以看到同样的阳光,现在那么强势,因为臭氧气体吸收他们的能量。略低于臭氧层有云(其中雨雪出来)。左边的两个箭头代表风。在底部,绿色部分代表了土地。万博manbetxapp最新右边的树表明,植被生长可以被包括在这些模型,。陆地和海洋上方的左边是一张大的冰和冰山!在蓝色的等号(显示了海面)有一些浮游生物。浮游生物是微小的动物和植物。 The green plankton on the right is a plant and needs light (the sunbeam) to survive, just like plants on the land.
估计将来会发生什么,我们建立气候模型使用今天我们对世界的了解。我们所示的不同元素图1相互作用。我们确保模型世界生产的气候尽可能类似于真实的世界。一旦我们这样做了,我们用电脑来预测将来会发生什么我们的气候。
正如您可以看到的图1,我们可以用我们的模型世界看的不仅仅是空气。例如,如果将来有更多的雨水,作物的类型,人们会改变吗?因为整个自然世界连接,有很多其他的事情要考虑,例如:
- 不同气体在大气中以及他们如何通过化学反应相互作用。
- 气候变化的影响在微小的植物和动物,称为浮游生物,在海里。浮游生物是影响海洋温度和空气接触海面。海洋浮游生物影响整个食物链。
- 随着空气变暖,农作物和其他植物在陆地上可能需要生长在不同的地方。
有很多不同的气候模型。一些包含所有所示的流程图1和其他几个!一些组织有极其强大的电脑,这样他们可以做他们的计算速度非常快。他们被称为超级计算机他们可以做大量的计算每一秒。使用超级计算机给的答案,我们可以得到明天的天气预报,或估计我们的气候在未来可能会改变。记住,所有计算机所做的计算你可以做你自己用钢笔和纸,只是快得多!
气候变化是一个自然的过程吗?
这是一个常见的问题,一个好的!气候确实改变了,但目前它正在改变速度比正常。气候变化的速度是由于人类影响世界,而不是自然过程,通常发生慢得多(2]。
一种方式,我们可以了解气候变化的速度是通过观察冰核。这些是长圆柱体的冰钻像南极洲的冰盖。冰核是由几千年下降但不融化的雪。小气泡的空气被困在这个雪,然后压扁多年来形成了坚冰。这些气泡包含温室气体和科学家可以测量多少温室气体出现在数千年的雪压扁。图2显示了信息有限公司的大约800000年2从冰核水平。
直到大约200年前,人们对温室气体的量影响很小。的线图2表明,在很长一段时间,公司的数量2自然在空中上下了。然而,在撰写本文时公司的数量2空气中有增加,所以现在很多高于已经几乎在过去的几百万年。这是蓝色的圆圈所示图2。的有限公司2水平仍在增长。你不需要理解这些数字是什么意思,但正如你所看到的图2、有限公司2上下水平已经过去。关键的区别是,空气中的温室气体增加的数量比以前要快得多。
什么是模型和仿真是什么?
我们已经解释了什么是气候模型,但同样重要的是讨论模拟。你现在知道全球气候模型是一个模型建立在计算机。然而,正是你的模型。你可以改变的预测未来气候变化如何使用模型。
模拟是产生的模型。这意味着,你可以做你想做的尽可能多的模拟使用相同的模型。我想这是类似于电脑游戏。你可能会玩赛车游戏,你想打你以前的最快时间。跟踪你赛车是一个计算机模型真正的赛道上,每次比赛你在做一个新的模拟。每个模拟将略有不同(不同的时间在游戏中),但你仍然使用相同的模型(游戏)。
为什么电脑模型的一个例子是很重要的
你们中的一些人可能听说过南极周围的“臭氧空洞”。臭氧是许多不同的天然气体在空气中。臭氧吸收一些太阳的射线,这对你的皮肤有害。因为使用的方式,比如冰箱,某些气体被释放到空气中,破坏臭氧层。这些气体被称为消耗臭氧层物质(ods)。一个图像显示2015年所示的臭氧层空洞图3。
![图3——2015年臭氧空洞的一个例子[4]。](https://www.frontiersin.org/files/Articles/461075/frym-07-00161-HTML/image_m/figure-3.jpg)
- 图3——2015年臭氧空洞的一个例子4]。
- 南极周围的蓝色区域(曲线满足)显示,大气中臭氧被破坏的高。最近,臭氧层空洞已经开始再次关闭但需要数十年时间才能回到它的自然状态。
这种臭氧的破坏被发现在1980年代,1987年ods被禁止。达成的协议,是发生在蒙特利尔召开的一次会议上,所以叫做协议蒙特利尔议定书。从那时起,臭氧层上的洞已经开始萎缩。
使用模型世界,科学家们估计,世界会是什么样子在未来没有《蒙特利尔议定书》(5]。科学家发现,禁止ods有助于减缓气候变化在北极和南极。这表明如果我们共同努力,应对气候变化,我们可以做一个非常大的区别的未来我们的世界:
”《蒙特利尔议定书》不仅避免进一步破坏臭氧层,帮助防止重要的区域气候变化。”(5]
在这种情况下,模型世界展示了我们的气候是不同的在特定区域如果ods没有被禁止。这是一个例子,为什么世界建筑模型和运行模拟这些世界保护我们的环境是一个重要的一步。
你可以帮助!
通过使用互联网的力量,我们能一起建立一个特殊类型的计算机。很多人的电脑经常打开但没有做。这意味着可以使用备用计算机能力做一些对未来气候变化的计算。
如果你有一台电脑,你可以使用,那么你也可以是一个气候科学家。如果你想参与其中,那么你可以去www.climateprediction.net。在这里,您可以运行一个模型的大气在你自己的电脑!
www.climateprediction.net只是一个所谓的例子吗公民科学项目。公民科学家们那些给他们的时间来帮助回答科学问题。伟大的关于这些项目是很多可以通过使用团队合作!有很多的这些项目,你可以今天开始介入。
术语表
温室气体:↑温室气体排放(温室气体)的行为温暖的空气,导致全球变暖。最著名的一个是二氧化碳。
气候:↑某一地区的长期平均天气状况。
气候模型:↑气候模型是一个模型建立在计算机世界。有些气候模型比其他人更复杂。
超级计算机:↑超级计算机是一个可执行计算比个人电脑快得多。
臭氧:↑臭氧是一种气体在空气中,防止来自太阳的有害射线。
消耗臭氧层物质:↑消耗臭氧层物质(ods)是物质在空气中导致臭氧气体被删除。
蒙特利尔议定书:↑《蒙特利尔议定书》是由很多不同的国家签署的国际协议来限制消耗臭氧层物质的排放。
公民科学:↑公民科学项目的公众给他们的一些时间帮助回答科学问题。这些是经常在线执行。
的利益冲突
作者说,这项研究是在没有进行任何商业或金融关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
引用
[1]↑阿切尔D。拉姆斯托夫,s . 2010。入门指南气候危机:气候变化。剑桥:剑桥大学出版社。
[2]↑联合国政府间气候变化专门委员会。2013年。2013年气候变化:物理科学基础。工作组的贡献我的第五次评估报告政府间气候变化专门委员会。剑桥;纽约:剑桥大学出版社。
[3]↑CSIRO。2014年。文件:CSIRO ScienceImage 521年Ice.jpg-Wikimedia Commons泡沫,自由媒体库。网上:https://commons.wikimedia.org/w/index.php?title=File: CSIRO_ScienceImage_521_Bubbles_in_Ice.jpg&oldid = 134917868(2019年9月9日访问)。
[4]↑美国国家航空航天局。2017年。文件:2015 (22340684609).jpg-Wikimedia Commons臭氧层空洞,自由媒体库。网上:https://commons.wikimedia.org/w/index.php?title=File Ozone_Hole_2015_ (22340684609) .jpg&oldid = 271354780(2019年9月9日访问)。
[5]↑Morgenstern, O。Braesicke, P。赫维茨,M . M。奥康纳,f M。Bushell, a . C。约翰逊,c, E。,等。2008。世界避免了蒙特利尔议定书。地球物理学。卷。35:16811。gl034590 doi: 10.1029/2008