Modelling Oceanic Climate Interactions

اقیانوس نقش اساسی در تعیین آب و هوای زمین دارد. گردش اقیانوسی تا حد زیادی تکامل زمانی تغییرات آب و هوایی ناشی از فعالیت های انسانی مانند افزایش گازهای گلخانه ای در جو را کنترل می کند و همچنین بر بزرگی و توزیع منطقه ای این تغییرات تأثیر می گذارد. در مقیاس های زمانی بین سالانه و طولانی تر، اقیانوس، از طریق تعامل با جو، منبعی از تغییرات آب و هوایی مهم طبیعی است که ما اکنون شروع به شناسایی آن ها کرده ایم، اما علت آن هنوز به درستی مشخص نشده است. فرآیندهای شیمیایی و بیولوژیکی در اقیانوس ها با تغییرات آب و هوایی، به ویژه از طریق تعامل با چرخه جهانی کربن، مرتبط هستند. درک کمی از نقش اقیانوسی در سیستم آب و هوایی نیاز به مدل هایی دارد که شامل بسیاری از فرآیندها و فعل و انفعالات پیچیده است و به طور سیستماتیک با مشاهدات تأیید می شود. این هدف برنامه های تحقیقاتی جهانی مانند TOGA، WOCE و JGOFS است. مدل‌های عددی همراه گردش اقیانوسی و جوی اساس هر شبیه‌سازی آب و هوایی را تشکیل می‌دهند. به طور فزاینده ای تشخیص داده می شود که علاوه بر این، یک جزء بیولوژیکی/شیمیایی برای جذب مسیرهای کربن و سایر گازهای کمیاب ضروری است. توسعه چنین مدل‌های تلفیقی یک کار چالش برانگیز است که به دانشمندانی نیاز دارد که باید از چندین رشته دیگر فراتر از تخصص خود آگاه باشند.

The ocean plays a central role in determining the climate of the earth. The oceanic circulation largely controls the temporal evolution of cli­ mate changes resulting from human activities such as the increase of greenhouse gases in the atmosphere, and also affects the magnitude and regional distribution of those changes. On interannual and longer time scales the ocean is, through its interaction with the atmosphere, a source of important natural climate variations which we are only now beginning to recognise but whose cause has yet to be properly determined. Chem­ ical and biological processes in the ocean are linked to climate change, particularly through interaction with the global carbon cycle. A quantitative understanding of the oceanic role in the climate system requires models which include many complex processes and interactions, and which are systematically verified with observations. This is the ob­ jective of global research programs such as TOGA, WOCE, and JGOFS. Coupled numerical models of the oceanic and atmospheric circulation constitute the basis of every climate simulation. Increasingly it is recog­ nized that in addition a biological/chemical component is necessary to capture the pathways of carbon and other trace gases. The development of such coupled models is a challenging task which needs scientists who must be cognizant of several other disciplines beyond their own specialty.