Oceánský model
Model oceán (obvykle Ocean General Circulation Model OGCM) se používá v klimatologii reprezentovat cirkulaci mořské vody ve třech rozměrech v modelu klimatu. Vzhledem k tomu, že exkluzivní úvaha o atmosférickém systému není schopna adekvátně vysvětlit všechny klimatické jevy, stále častěji se objevují pokusy spojit atmosférické modely ( Atmospheric Global Circulation Model , AGCM) s OGCM. Trojrozměrný přístup v tomto případě znamená zahrnutí horizontálních oceánských proudů i vertikálních pohybů vody.
Potíž s OGCM spočívá v tom, že přesné procesy cirkulace oceánů dosud nebyly uspokojivě prozkoumány. Zejména hlubinné proudy , z nichž některé cirkulují velmi pomalu, byly selektivně zkoumány pouze několik desítek let. Zatímco povrchové proudy (které byly dobře prozkoumány) mají průměrnou rychlost přibližně 0,5 - 1 km / h, rychlost oceánských hlubinných proudů je výrazně nižší. Doba cyklu (doba potřebná k průchodu částice vody celým systémem) je mezi 1 000 a 10 000 lety. Hlubinné proudy, které nebyly studovány z hlediska technologie měření, velmi ztěžují ověřování výpočtů oceánských modelů. V této oblasti však bylo v posledních letech dosaženo obrovského pokroku.
Počáteční oceánské modely byly takzvané „smíšené oceánské vrstvové modely“. Jedná se o modely, které vypočítaly pouze horních 50 m ( směšovací vrstva ). Zde byly parametrizovány procesy ve spodních oceánských vrstvách.
Nejdůležitější fyzikální veličiny, které jsou simulovány v modelu oceánu, jsou teplota (T) a slanost ( slanost , S). Hustota vodního pozemku je výsledkem teploty a slanosti , které rozhodují o tom, zda se vodní hmota propadá nebo stoupá. Tento proces je relevantní pro globální oceánskou cirkulaci ( termohalinní cirkulace ).
Moderní oceánské modely obvykle zahrnují také biogeochemické procesy, jako je produkce a rozpad organického materiálu (hlavně planktonu ) a související materiálové cykly, jako je uhlík (C), kyslík (O) nebo fosfor (P). Pokud je oceánský model spojen s atmosférickým modelem, dochází k výměně plynu na povrchu oceánu. Výměna oxidu uhličitého (CO 2 ) a kyslíku (O 2 ) mezi atmosférou a oceánem má významný dopad na globální klimatický systém . Asi čtvrtina CO 2 emitovaného lidmi spalováním fosilních paliv je absorbována oceánem, což snižuje nárůst CO 2 v atmosféře, ale také vede ke změně chemického složení mořské vody ( okyselování ). Tyto procesy lze nyní dobře simulovat pomocí globálních klimatických modelů.