Modelo de circulación general
Un modelo de circulación general ( GCM ) es un tipo de modelo climático . Emplea un modelo matemático de la circulación general de una atmósfera planetaria o un océano. Utiliza las ecuaciones de Navier-Stokes en una esfera giratoria con términos termodinámicos para varias fuentes de energía ( radiación , calor latente ). Estas ecuaciones son la base de los programas informáticos que se utilizan para simular la atmósfera o los océanos de la Tierra. Los GCM atmosféricos y oceánicos (AGCM y OGCM ) son componentes clave junto con el hielo marino y los componentes de la superficie terrestre .
Los GCM y los modelos climáticos globales se utilizan para pronosticar el clima , comprender el clima y pronosticar el cambio climático .
Syukuro Manabe y Kirk Bryan en el Laboratorio de Dinámica de Fluidos Geofísicos (GFDL) en Princeton, Nueva Jersey, crearon originalmente versiones diseñadas para aplicaciones climáticas a escala de tiempo de década a siglo . [1] Estos modelos se basan en la integración de una variedad de ecuaciones dinámicas de fluidos, químicas y, a veces, biológicas.
El acrónimo GCM originalmente significaba Modelo de Circulación General . Recientemente, entró en uso un segundo significado, llamado Modelo Climático Global . Si bien estos no se refieren a lo mismo, los modelos de circulación general suelen ser las herramientas que se usan para modelar el clima y, por lo tanto, los dos términos a veces se usan indistintamente. Sin embargo, el término "modelo climático global" es ambiguo y puede referirse a un marco integrado que incorpora múltiples componentes, incluido un modelo de circulación general, o puede referirse a la clase general de modelos climáticos que utilizan una variedad de medios para representar el clima matemáticamente.
En 1956, Norman Phillips desarrolló un modelo matemático que podía representar de manera realista patrones mensuales y estacionales en la troposfera . Se convirtió en el primer modelo climático exitoso . [2] [3] Después del trabajo de Phillips, varios grupos comenzaron a trabajar para crear GCM. [4] El primero en combinar los procesos oceánicos y atmosféricos se desarrolló a fines de la década de 1960 en el Laboratorio de Dinámica de Fluidos Geofísicos de la NOAA . [1] A principios de la década de 1980, el Centro Nacional de Investigaciones Atmosféricas de los Estados Unidos había desarrollado el Modelo Atmosférico Comunitario; este modelo se ha perfeccionado continuamente. [5]En 1996, comenzaron los esfuerzos para modelar tipos de suelo y vegetación. [6] Más tarde, el modelo HadCM3 del Centro Hadley para la Predicción e Investigación del Clima acopló elementos océano-atmósfera. [4] El papel de las ondas de gravedad se añadió a mediados de la década de 1980. Se requieren ondas de gravedad para simular con precisión las circulaciones a escala regional y global. [7]
Los GCM atmosféricos (AGCM) y oceánicos (OGCM) se pueden acoplar para formar un modelo de circulación general acoplado atmósfera-océano (CGCM o AOGCM). Con la adición de submodelos como un modelo de hielo marino o un modelo de evapotranspiración sobre tierra, los AOGCM se convierten en la base de un modelo climático completo. [8]
