Modelo climático


Los modelos climáticos numéricos utilizan métodos cuantitativos para simular las interacciones de los impulsores importantes del clima, incluidos 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 medida descriptivas, de futuros posibles. [1]

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

Los modelos de caja son versiones simplificadas de sistemas complejos, reduciéndolos a cajas (o depósitos ) unidos por flujos. Se supone que las cajas se mezclan homogéneamente. Dentro de una caja dada, la concentración de cualquier especie química es por lo tanto uniforme. Sin embargo, la abundancia de una especie dentro de una caja dada 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 cajas simples, es decir, el modelo de cajas con un pequeño número de cajas cuyas propiedades (p. ej., su volumen) no cambian con el tiempo, suelen ser útiles para derivar fórmulas analíticas que describen la dinámica y la abundancia constante de una especie. Los modelos de caja más complejos generalmente se resuelven utilizando técnicas numéricas.

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

Esto produce una temperatura terrestre promedio efectiva aparente 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 flujos en ciclos geoquímicos, que muestra una fuente (Q) , un sumidero (S) y un depósito (M)