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歐美研究
所以會採用與上述因子相關的模擬模型。長期氣候模擬關切的是長
期性的平均天氣狀況,如未來
10
年或
50
年的氣溫趨勢,因此相較
來說較無計算時間上的壓力,加以影響長期氣候變化的因素更多、
因素之間的交互關係也變得更複雜,因而需要長時間對大氣狀態、
以及其他相關現象的觀測與紀錄,這些都增加電腦運算的負擔,因
而也無法在數天、甚至數月內獲得結果。再者,由於長期氣候的平
均情況較少關切特定區域在特定時間的變化,因而可忽略那些造成
氣象現象的雲雨狀況等短期天氣變數,而多著重在海、冰、總體輻
射量的增減、生物圈的變化等影響長期氣候變化的因素。
從上述說明我們亦可注意到,氣候模型基本上是根據研究目的
來整合不同模組
(
module
)
以進行天氣或氣候的模擬。具體地來
說,大氣有大氣環流模型、海洋有海洋環流模型,而諸如氣溶膠、
氣溫、水汽等因素都有其相應的模擬模型。不同研究團隊會根據研
究或預測的需求、地區性的差異、硬體設備等現實因素將不同的模
擬模型進行不同模型之間的組合和橋接,形成相對全面或限縮的氣
候模型
(
Dahan Dalmedico, 2007
)。
三、氣象模擬之結構與操作
氣象學最重要的是對狀態轉變動態過程的模擬。要掌握從開始
到結束的一連串變化狀態,模擬模型本身必須掌握模擬對象背後的
變化原理,才能實現對象變化的模擬。因此模型的構成,最主要是
表徵氣象結構與變化原則的數學方程式。模型從設定模擬特定區域
的原初狀態的「初始狀態」或「初始條件」(
initial conditions
)
開始,
按照模型方程式的設定依時間進行計算。同時模擬的過程須將物理
定律數學化,組成模型的基本物理定律,理想上應該能以數學模型
反映物理的結構。然而建立在物理定律之上的複雜數學模型加上不