Modelo climático


Los modelos climáticos numéricos utilizan métodos cuantitativos para simular las interacciones de los impulsores importantes del clima, incluida la atmósfera , los océanos , la superficie terrestre y el hielo . Se utilizan para una variedad de propósitos, desde el estudio de la dinámica del sistema climático hasta las proyecciones del clima futuro . Los modelos climáticos también pueden ser modelos cualitativos (es decir, no numéricos) y también narrativas, en gran parte descriptivas, de posibles futuros. [1]

Los modelos climáticos cuantitativos tienen en cuenta la energía entrante del sol en forma de radiación electromagnética de onda corta , principalmente infrarroja visible y de onda corta (cercana) , así como también electromagnética de infrarrojos de onda larga (lejana) saliente . Cualquier desequilibrio da como resultado un cambio de temperatura .

Los modelos de caja son versiones simplificadas de sistemas complejos, reduciéndolos a cajas (o depósitos ) unidos por flujos. Se supone que las cajas están mezcladas de forma homogénea. Dentro de una caja dada, la concentración de cualquier especie química es, por tanto, uniforme. Sin embargo, la abundancia de una especie dentro de una caja determinada puede variar en función del tiempo debido a la entrada (o pérdida) de la caja o debido a la producción, consumo o descomposición de esta especie dentro de la caja.

Los modelos de caja simple, es decir, el modelo de caja con un número pequeño de cajas cuyas propiedades (por ejemplo, su volumen) no cambian con el tiempo, a menudo son útiles para derivar fórmulas analíticas que describen la dinámica y la abundancia en estado estacionario de una especie. Los modelos de caja más complejos suelen resolverse mediante técnicas numéricas.

Los modelos de caja se utilizan ampliamente para modelar sistemas ambientales o ecosistemas y en estudios de la circulación oceánica y el ciclo del carbono . [2] Son instancias de un modelo multicompartimental .

Esto produce una temperatura media aparente efectiva de la tierra de 288  K (15  ° C ; 59  ° F ). [5] Esto se debe a que la ecuación anterior representa la temperatura radiativa efectiva de la Tierra (incluidas las nubes y la atmósfera).


Los modelos climáticos son sistemas de ecuaciones diferenciales basados ​​en las leyes básicas de la física , el movimiento de fluidos y la química . Para "ejecutar" un modelo, los científicos dividen el planeta en una cuadrícula tridimensional, aplican las ecuaciones básicas y evalúan los resultados. Los modelos atmosféricos calculan los vientos , la transferencia de calor , la radiación , la humedad relativa y la hidrología superficial dentro de cada cuadrícula y evalúan las interacciones con los puntos vecinos.
Esquema de un modelo de caja simple utilizado para ilustrar los flujos en los ciclos geoquímicos, que muestra una fuente (Q) , un sumidero (S) y un depósito (M)