Computer Modelling in Atmospheric and Oceanic Sciences: Building Knowledge

مدلسازی رایانه‌ای امروزه در همه زمینه‌های علم وجود دارد. برای مطالعه سیستم های پیچیده مانند محیط زیست، به ابزاری ضروری تبدیل شده است. اما همچنین ابزاری است که اغلب سوء تفاهم و سوء تعبیر می شود. این خطرات به‌ویژه در علوم محیطی، حوزه‌ای که نه تنها برای دانشمندان، بلکه برای عموم مردم، رسانه‌ها، سیاست‌گذاران و گروه‌های ذی‌نفع قدرتمند مورد علاقه و نگرانی است، آشکار است. ما نمی توانیم با سیاره خود آزمایش کنیم. تنها ابزار کمی موجود برای ارزیابی تأثیر اقدامات امروز ما بر محیط آینده و شرایط زندگی نسل‌های بعدی، مدل‌سازی عددی است. هرچه درک کلی از پتانسیل و محدودیت های مدل های عددی بهتر باشد، شانس بیشتری برای تحلیل منطقی و بحث در مورد مسائل و سیاست های زیست محیطی وجود دارد. اما علاوه بر موضوع سیاسی اخیر تأثیرات انسان بر محیط زیست، مدل‌های عددی نقش مهمی برای پیش‌بینی تغییرات طبیعی محیطی، مانند جزر و مد و موج طوفان یا آب و هوا، یا برای تفسیر تغییرات محیطی در گذشته ایفا می‌کنند. مانند رابطه بین کمینه ماندر متأخر چرخه لکه های خورشیدی از سال 1675 تا 1710 و سرد شدن نیمه سال زمستان در پایان قرن هفدهم. دلایل سوء تفاهم و تفسیرهای نادرست از نتایج مدل عددی بسیار متنوع است.

Computer modeling pervades today all fields of science. For the study of com­ plex systems, such as the environment, it has become an indispensable tool. But it is also a tool that is often misunderstood and misinterpreted. These dangers are particularly pronounced in the environmental sciences, an area of interest and concern not only to scientists, but also to the general public, the media, policy makers and powerful interest groups. We cannot experiment with our planet. The only quantitative tool available for the assessment of the impact of our actions today on the future environment and living conditions of later generations is numerical modeling. The better the general understanding of the potential and limitations of numerical models, the better the chances for a rational analysis and discussion of environmental problems and poli­ cies. But in addition to the more recent political issue of human impacts on the environment, numerical models play an important role for the forecasting of natural environmental variability, such as tides and storm surges or the weathcr, or for the interpretation of environmental changes in the past, such as the relation between the Late Maunder Minimum of the sunspot cycle from 1675 to 1710 and the winter half year cooling at the end of the 17th century. The reasons for misunderstandings and misinterpretations of numerical model results are manifold.