Muhammad al-xorazmiy nomidagi toshkent axborot texnalogiyalari universiteti mustaqil ish

MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI TOSHKENT AXBOROT TEXNALOGIYALARI UNIVERSITETI


MUSTAQIL ISH


Mavzu: Klimat modellashtirish va iqlim o’zgarishlari

Guruh: Bajardi: Tekshirdi:

014-18 Haydarov F

TOSHKENT-2023
Reja:

1. 
   Klimat modellashtirish
   
2. 
   Iqlim o’zgarishi
   
3. 
   Iqlim modellari
   

Xulosa
Foydalanilgan adabiyotlar

Iqlimni modellashtirishning dastlabki kunlaridan boshlab dasturiy ta'minot, apparat ta'minoti va muhandislar va olimlarning hamkorlik qilish usullari ajoyib o'zgarishlarni boshdan kechirdi. Yaxshiroq ma'lumotlar va texnologiyalar dengiz sathining ko'tarilishi, jamiyatning yo'q qilinishi va biologik xilma-xillikning yo'qolishi kabi global ta'sirlarni qanday yumshatishimiz va ularga moslashishimiz haqida ma'lumot beradi.
Modellar iqlimga ta'sir qiluvchi omillarning xatti-harakatlarini tavsiflash uchun matematik tenglamalardan foydalanadi. Iqlimni iloji boricha aniqroq o'rganish uchun model Yer tizimining modeli sifatida tanilgan butun Yerning yaxshi tasviri bo'lishi kerak. Bu modellar atmosfera , Quyosh , okean, suv aylanishi , quruqlik va hayot jarayonlarini tavsiflovchi yuzlab tenglamalardan tashkil topgan juda murakkab va superkompyuterlarning ishlashini talab qiladi.
Yer tizimining modellari kelajakdagi iqlimni bashorat qilish va o'tmishdagi iqlimni o'rganish uchun ishlatiladi. Eng mustahkam Yer tizimining modellari iqlim o'zgarishi bo'yicha hukumatlararo panel (IPCC) tomonidan kelajakdagi iqlim o'zgarishi bashoratlarini umumlashtiruvchi hisobotlarda taqqoslanadi.
Olimlar bulutlar, yomg'ir, bug'lanish va dengiz muzlari kabi tafsilotlarni aniq kiritishlari uchun modellarni takomillashtirishda davom etmoqdalar. Minglab iqlim tadqiqotchilari issiqxona gazlarining ko'payishi yoki Arktika dengiz muzining kamayishi kabi global o'zgarishlarning uzoq muddatli oqibatlarini yaxshiroq tushunish uchun modellardan foydalanadilar. Modellar yuzlab yillardagi sharoitlarni taqlid qilish uchun ishlatiladi, shuning uchun biz sayyoramiz iqlimi qanday o'zgarishi mumkinligini taxmin qilishimiz mumkin.

Jamiyat Yer tizimining modeli (CESM) iqlim tizimimizdagi jarayonlarni, jumladan atmosfera, quruqlik, okean, muz, ekotizimlar va quyosh energiyasini simulyatsiya qiladi. NCAR , Energetika Departamenti olimlari va hamkorlar tomonidan yaratilgan CESM global iqlimning dunyodagi eng murakkab modellaridan biri bo'lib, NCAR superkompyuterida ishlaydi. UCAR
Modellar bizga turli joylarda iqlim o'zgarishini tushunishga yordam beradi.
Modellar harorat kabi xususiyatlar Yer yuzasida o'zgarib turishini hisobga oladi. Model aslida "virtual ob-havo stantsiyalarini" modellashtirilgan Yer atrofida oraliqda joylashtiradi va har bir stantsiyada hisob-kitoblar haqida xabar beradi. Modellar katakchalarning burchaklarida joylashgan ushbu virtual ob-havo stantsiyalarining joylashishini aniqlash uchun "hujayralar" to'rlaridan foydalanadi. Modelning to'r nuqtalari o'rtasida sodir bo'ladigan kichik jarayonlar model natijalariga kiritilmaydi, lekin ularni boshqa usullar bilan hisobga olish mumkin.
Fazoviy o'lchamlari modeldagi katakchalar qanchalik katta ekanligini ko'rsatadi. Modellar yuqori yoki pastroq fazoviy o'lchamlari bilan tayyorlanishi mumkin. Agar katakchalar hajmi kamaytirilsa, ko'proq hujayralar Yer yuzasini qoplaydi va fazoviy o'lchamlarini oshiradi. Agar katakchalar kattalashgan bo'lsa, kamroq katak hujayralari Yer yuzasini qoplaydi, bu esa fazoviy o'lchamlarini kamaytiradi. Kichikroq hujayralarga ega yuqori aniqlikdagi modellar batafsilroq ma'lumot beradi, lekin hisoblash uchun ko'proq nuqtalar borligi sababli ishlash uchun ko'proq hisoblash vaqtini oladi. Umumiy qoidaga ko'ra, modelning o'lchamlarini ikki baravar oshirish, taxminan o'n baravar ko'proq hisoblash quvvatini talab qiladi (yoki model bir xil kompyuterda ishlash uchun o'n baravar ko'p vaqt talab qiladi).

Ushbu animatsiya ramkalari modelning fazoviy o'lchamlarini tasvirlaydi. Bu erda ko'rsatilgan eng past piksellar soni (T42) butun Florida shtatining ko'p qismini faqat ikkita katta katakchalar bilan qamrab oladi, bu 1990-yillarning o'rtalarida model o'lchamlariga xos edi. U o'rta kengliklarda taxminan 200 dan 300 km gacha (120 dan 180 milya) to'r hujayralariga ega. T85 o'lchamlari joriy modellar uchun odatiy hisoblanadi. Uning katakchalari o'rta kengliklarda taxminan 100 dan 150 km gacha (60 dan 90 milya) o'tadi. Eng yuqori aniqlikdagi misollar T170 va T340 modellashtirishning kelajakdagi yo'nalishlarini ifodalaydi, chunki kelgusi yillarda yangi, kuchliroq superkompyuterlar onlayn bo'ladi. Bunday modellar mintaqaviy iqlim uchun prognozlarni ishlab chiqarishga qodir bo'ladi, ular biz hozir yaratishimiz mumkin bo'lganidan ancha nozikroq bo'ladi. Uorren Vashington/NCAR

Modellar bizga vaqt o'tishi bilan iqlim o'zgarishini tushunishga yordam beradi.
Iqlim modellari, shuningdek, hisob-kitoblarni amalga oshirish uchun vaqt (model vaqti, ya'ni) bir-biriga qanchalik yaqin bo'lishini hal qilishlari kerak. Vaqtinchalik o'lchamlari modellarda qo'llaniladigan vaqt bosqichlarining o'lchamini yoki modellashtirilgan turli xususiyatlarning hisob-kitoblari qanchalik tez-tez amalga oshirilishini anglatadi.
Fazoviy rezolyutsiyada bo'lgani kabi, hisoblash vaqti vaqtinchalik o'lchamlari oshishi bilan ortadi, shuning uchun agar model dunyosidagi sharoitlar juda tez-tez hisoblansa, model juda uzoq vaqt ishlaydi.
30 daqiqalik vaqt qadamlari bilan bir asr davomida ishlaydigan Yer tizimining modeli 1 753 152 (asrdagi yarim soatlar soni) vaqt qadamlarini o'z ichiga oladi. Modelning barcha parametrlari (harorat, shamol tezligi, namlik va h.k.) har bir vaqt bosqichlarida modeldagi minglab millionlab tarmoq nuqtalarining har birida hisoblab chiqiladi. Bu juda ko'p hisoblash, shuning uchun yuqori aniqlikdagi modellarni superkompyuterlarda ishlatish kerak. 
Model natijalari aniqmi?
Tadqiqotchilar tabiiy jarayonlar iqlim modellarida imkon qadar to‘g‘ri aks ettirilishini ta’minlash uchun ko‘p mehnat qiladilar, shunda modellardagi iqlim prognozlari imkon qadar aniq bo‘ladi. Yer tizimining turli qismlari o'rtasida to'liq tushunilmagan jarayonlar va qayta aloqalar mavjud va ular faol tadqiqot sohalari hisoblanadi. Misol uchun, bulutlarning iqlimga ta'siri muhim ekanligi ma'lum, ammo bu jarayonlar qanday ishlashini to'liq tushunish uchun ko'proq tadqiqotlar talab etiladi. Natijada, bulutlarni modellarda aniq tasvirlash qiyin. Yer tizimida biz hali ham to'liq tushunmagan tafsilotlar mavjud bo'lgani uchun, modellarda noaniqlikning ilmiy manbalari mavjud. IPCC ma'lumotlariga ko'ra, modellar iqlim jarayonlarini mukammal aks ettirmasa-da, ular buni aniq ko'rsatmoqdaErning o'rtacha harorati inson ta'siri tufayli isinmoqda .
Biroq, kelajakdagi iqlim prognozlaridagi noma'lumlarning aksariyati Yerdagi jarayonlar yoki modellarning aniqligi bilan bog'liq emas. Buning o'rniga, noaniqlik kelajakda odamlar atmosferaga qancha ifloslanish qo'shishini bilmaslikdan kelib chiqadi. Issiqxona gazlarini ishlab chiqarishni to'xtatuvchi yoki cheklaydigan innovatsiyalar, ruxsat etilgan ifloslantiruvchi moddalar miqdorini o'zgartiruvchi qonunchilik va o'sib borayotgan insoniyat aholisining kelajakda qanday yashashi hech bo'lmaganda ma'lum darajada noma'lum.
Odamlarning kelajakdagi xatti-harakatlari noaniq bo'lganligi sababli, modellar turli xil stsenariylardan foydalangan holda amalga oshiriladi, har bir stsenariy aholi sonining o'sishi, qazib olinadigan yoqilg'idan foydalanish, texnologik taraqqiyot, iqtisodiyot va erdan foydalanish o'zgarishlari uchun boshqa imkoniyatlarni ko'rib chiqadi. Stsenariylar bilan har bir modelning ishga tushirilishi ko'proq yoki kamroq "agar-u holda" iborasiga aylanadi: "agar odamlar shunday harakat qilsalar, unda Yer iqlimi shunchalik isinardi". Ushbu stsenariylar kelajakda odamlarning yashashi, ishlashi va Yerda yashashi mumkin bo'lgan turli yo'llar asosida kelajakdagi iqlim o'zgarishini bashorat qilishning bir usuli hisoblanadi.

Model natijalari issiqxona gazlari emissiyasi ancha kam bo'lgan stsenariyga qaraganda taxminan uch daraja ko'proq isinish bilan yuqori issiqxona gazlari emissiyasiga ega stsenariyni ko'rsatadi.
Iqlim modellari - vaqt o'tishi bilan ob-havo modellarini taqlid qiluvchi kompyuter dasturlari. Ushbu simulyatsiyalarni amalga oshirish orqali iqlim modellari turli sharoitlarda Yerning o'rtacha ob-havo modellarini - iqlimni taxmin qilishlari mumkin . Olimlar iqlim modellaridan kelajakda iqlim qanday o'zgarishini bashorat qilish uchun foydalanadilar, ayniqsa inson harakatlari, masalan, atmosferaga issiqxona gazlarini qo'shish , sayyoramizning asosiy sharoitlarini o'zgartiradi.
Ob-havoni taqlid qilish uchun iqlim modellari Yer iqlimining haqiqiy xususiyatlarini, jumladan energiyani tejash va ideal gaz qonuni kabi fizik qonunlarni aks ettirishi kerak. Ular, shuningdek, havo bosimi, harorat va shamol kabi o'zgaruvchilarni o'z ichiga oladi. Bularning barchasi iqlim modeli hal qilishi kerak bo'lgan tenglamalar sifatida ifodalanadi. Tenglamalarni echish yog'ingarchilik, okean oqimlari va fasllarning o'zgarishi kabi tabiiy iqlim naqshlarini ko'rsatadigan uch o'lchovli rasmni yaratadi.
Iqlim modellari bizning iqlimimiz haqidagi ko'plab muhim faktlarga rozi. Misol uchun, modellar atmosferaga ko'proq issiqxona gazlarini qo'shish o'rtacha haroratning oshishiga olib kelishini ishonchli ko'rsatmoqda. Modellar, shuningdek, iqlim o'zgarishi yog'ingarchilik, dengiz sathi , muz qoplami va tabiiy dunyoning boshqa qismlariga qanday ta'sir qilishini taxmin qilishga harakat qiladi .
Iqlim modellari global yoki mintaqaviy bo'lishi mumkin. Global modellar butun Yerni qamrab oladi. Ular odatda yuzlab kilometrlik "rezolyutsiyalarga" ega, ya'ni ular faqat iqlim tendentsiyalarini juda katta miqyosda ko'rsatishi mumkin: masalan, ular Yangi Angliyada harorat o'zgarishini modellashtirishi mumkin, lekin Rod-Aylendda emas.
Muayyan hududlarni kattalashtiradigan mintaqaviy iqlim modellari ancha nozik o'lchamlarga ega, odatda bir necha o'n kilometr. Bu iqlim tizimiga ta'sir qiluvchi topografiya, er qoplami va tuproq turlari bo'yicha real kuzatuvlar ko'lamiga ancha yaqinroqdir. Shu sababli, mintaqaviy iqlim modellari global modellarga qaraganda ko'proq real hayot ma'lumotlaridan foydalanishi mumkin va ularning simulyatsiyalari odatda aniqroqdir. Ular Yer iqlimidagi tabiiy o'zgarishlarni o'rganish uchun foydalidir; erdan foydalanish (masalan, qishloq xo'jaligi va o'rmonlarni kesish ) mintaqaviy ob-havo sharoitlariga qanday ta'sir qilishini o'rganish; va iqlim o'zgarishi odamlar yashaydigan joylarga qanday ta'sir qilishi haqida batafsilroq bashorat qilish.
Umuman olganda, global iqlim modellari butun dunyo bo'ylab inson harakatlarining oqibatlarini tushunish uchun foydalidir. Misol uchun, Iqlim o'zgarishi bo'yicha hukumatlararo panel Parij kelishuvida belgilangan global iqlim maqsadlariga erishish uchun zarur bo'lgan harakatlarni baholaganda , ular global iqlim modellari ma'lumotlaridan foydalanadilar. Mintaqaviy iqlim modellari iqlim o'zgarishi qishloq xo'jaligi, kasalliklar va muayyan ekotizimlar kabi biz uchun muhim bo'lgan narsalarga qanday ta'sir qilishini o'rganish va kelajakdagi iqlim o'zgarishiga moslashish rejalarini tuzish uchun ko'proq mos keladi.
Yerning iqlimi hatto eng kuchli kompyuterlar ham to'liq simulyatsiya qilish uchun juda murakkab. Zamonaviy ob-havo modellari kelasi hafta yomg'ir yog'adimi yoki yo'qmi, aniq ayta olmaganidek, iqlim modellari faqat bir qator natijalarni bashorat qila oladi.
Shunga qaramay, ular iqlim o'zgarishini tushunish uchun hal qiluvchi vosita bo'lib, doimiy ravishda batafsilroq va aniqroq bo'lib bormoqda. Iqlim fanidagi yangi kashfiyotlar tabiiy iqlim jarayonlari haqidagi tushunchamizni takomillashtirmoqda va bulutlar va suv aylanishi kabi murakkab xususiyatlarni aniqroq simulyatsiya qilish imkonini beruvchi Yerning iqlim tizimi haqida ko‘proq real ma’lumotlarni taqdim etmoqda. Shu bilan birga, kompyuter texnologiyalaridagi yutuqlar ob-havo sharoitlarini har qachongidan ham nozikroq miqyosda simulyatsiya qilish imkonini beradi.
Iqlim modellari energiya va materiallarni iqlim tizimi orqali uzatishni simulyatsiya qilish uchun yaxshi hujjatlashtirilgan jismoniy jarayonlarga asoslangan. Umumiy aylanma modellari yoki GCMs deb ham ataladigan iqlim modellari okean, atmosfera va quruqlikning turli qismlarida energiya va materiyaning o'zaro ta'sirini tavsiflash uchun matematik tenglamalardan foydalanadi. Iqlim modelini yaratish va ishga tushirish - bu Yer tizimi jarayonlarini aniqlash va ularning miqdorini aniqlash, ularni matematik tenglamalar bilan ifodalash, boshlang'ich sharoitlarni va keyingi iqlim o'zgarishlarini ifodalash uchun o'zgaruvchilarni o'rnatish va kuchli superkompyuterlar yordamida tenglamalarni qayta-qayta echishning murakkab jarayoni. Iqlim modeli orqaga solish testlarida yaxshi natijalarga erishgandan so'ng, uning kelajakdagi iqlimni simulyatsiya qilish natijalari ham haqiqiy deb hisoblanadi. Kelajakdagi iqlimni loyihalash uchun iqlim majburlash kelajakda mumkin bo'lgan stsenariyga ko'ra o'zgarishi kerak. Stsenariylar inson aholisi qanchalik tez o'sishi, erdan qanday foydalanish, iqtisodlarning qanday rivojlanishi va har bir hikoya chizig'iga olib keladigan atmosfera sharoitlari (shuning uchun iqlim ta'siri) haqida mumkin bo'lgan voqealardir. 
2000 yilda Iqlim o'zgarishi bo'yicha hukumatlararo panel (IPCC) kelajakda yuzaga kelishi mumkin bo'lgan sharoitlarni tavsiflash uchun to'rtta stsenariy oilasini tavsiflovchi emissiya stsenariylari (SRES) bo'yicha maxsus hisobotini e'lon qildi. 
Xulosa
Xulosa qilib aytganda dunyo bo'ylab turli olimlar guruhlari kelgusi asr uchun turli stsenariylar bo'yicha kelajakdagi iqlim sharoitlarini loyihalash uchun modellar qurdilar va ishga tushirdilar. Shunday qilib, guruhlar o'z natijalarini adolatli taqqoslashlari mumkin, ular bir xil tajribani o'tkazadilar. Har bir iqlim modeli biroz farq qilganligi sababli, natijalar bir qator prognozlarni ko'rsatadi. Harorat va yog'ingarchilik uchun prognoz qilingan yillik qiymatlar modellar orasida farq qilsa-da, o'zgarish tendentsiyasi va kattaligi ancha mos keladi. Global iqlim modeli butun dunyo bo'ylab guruhlarning global harorat oshishi davom etishi haqidagi prognozlaridan kelib chiqadi.