জলবায়ু মডেল

সংখ্যাভিত্তিক জলবায়ু মডেলগুলি বায়ুমণ্ডল, মহাসাগর, স্থল পৃষ্ঠ এবং বরফ সহ জলবায়ুর গুরুত্বপূর্ণ পরিচালকদের পারস্পরিক মিথস্ক্রিয়া সিমুলেট করতে পরিমাণগত পদ্ধতি ব্যবহার করে। এগুলি জলবায়ু ব্যবস্থার গতিবিদ্যা অধ্যয়ন থেকে ভবিষ্যতের জলবায়ুর অনুমান সহ বিভিন্ন উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত হয়। জলবায়ু মডেলগুলি গুণগত (যেমন সংখ্যাসূচক নয়) মডেলও হতে পারে এবং সম্ভাব্য ভবিষ্যতের বর্ণনাকারী, মূলত বর্ণনামূলক ও হতে পারে।

পরিমাণভিত্তিক জলবায়ু মডেল সূর্য থেকে আসা শক্তি কে শর্টওয়েভ তড়িতচুম্বকীয় বিকিরণ, বেশিরভাগই দৃশ্যমান আলো ও ইনফ্রারেড শর্ট ওয়েভ, সেইসাথে লম্বা তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ইনফ্রারেড তরঙ্গ হিসেবে ও বিবেচনা করে। এসব বিকিরণের যেকোন অসামঞ্জস্যতা তাপমাত্রা বাড়িয়ে দেয়।

পরিমাণগত মডেলগুলি জটিলতায় পরিবর্তিত হয়:

 একটি সাধারণ উজ্জ্বল তাপ স্থানান্তর মডেল পৃথিবীকে একক পয়েন্ট হিসাবে বিবেচনা করে এবং বহির্গামী শক্তির গড় বের করে। এটি উল্লম্বভাবে প্রসারিত হতে পারে (রেডিওটিভ-কনভেটিভ মডেল) এবং / অথবা অনুভূমিকভাবেও প্রসারিত হতে পারে।
 শেষ অবধি, (একত্রিত) বায়ুমণ্ডল – মহাসাগর – সমুদ্রের বরফের বৈশ্বিক জলবায়ু মডেলগুলি ভর এবং শক্তি স্থানান্তর এবং আলোকশক্তি বিনিময়ের জন্য সম্পূর্ণ সমীকরণগুলো সমাধান করে।
 অন্যান্য সিস্টেমের মডেলিংগুলি অন্তসঙ্গিযুক্ত হতে পারে, যেমন আর্থ সিস্টেম মডেলগুলি জমি ব্যবহারের সাথে সংযুক্ত করা যেতে পারে , যা গবেষকদের জলবায়ু এবং বাস্তুতন্ত্রের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া সম্পর্কে ভবিষ্যদ্বাণী করতে সক্ষম করে।

বক্স মডেলগুলি জটিল সিস্টেমগুলির সহজতর সংস্করণ, তাদের ফ্লাক্সের সাথে সংযুক্ত বাক্স এ (বা জলাধারে) পালটে দেয়। বাক্সগুলি সমসত্বভাবে মিশ্রিত বলে ধরে নেওয়া হয়। প্রদত্ত একটি বাক্সের মধ্যে, যে কোনও রাসায়নিক প্রজাতির ঘনত্ব সমান। যাইহোক, একটি প্রদত্ত বাক্সের মধ্যে একটি প্রজাতির প্রাচুর্য বাক্সে ইনপুট দেয়া (বা ক্ষতি হওয়া) বা বাক্সের মধ্যে এই প্রজাতির উৎপাদন, গ্রাস বা ক্ষয়ের কারণে সময়ের কার্যকারিতা হিসাবে পরিবর্তিত হতে পারে।

সাধারণ বাক্স মডেল, উদাহরণস্বরূপ অল্প সংখ্যক বাক্স সহ বক্স মডেল যাদের বৈশিষ্ট্য (উদাহরণস্বরূপ তাদের আয়তন) সময়ের সাথে পালটায় না, প্রায়শই কোনও প্রজাতির গতিশীল এবং স্থিতিশীল-অবস্থায় প্রাচুর্যের বর্ণনা বিশ্লেষণাত্মক সূত্রগুলি অর্জন করতে দরকার । আরও জটিল বাক্সের মডেলগুলি সংখ্যাসূচক কৌশল ব্যবহার করে সাধারণত সমাধান করা হয়।

বক্স মডেলগুলি পরিবেশগত সিস্টেম বা বাস্তুতন্ত্রের মডেল করার জন্য এবং মহাসাগর সঞ্চালন এবং কার্বন চক্রের গবেষণায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এগুলি বহু-বিভাগীয় মডেলের একটি  উদাহরণ।

শূন্য-মাত্রিক মডেল 
পৃথিবীর বিকিরনিক সাম্যাবস্থার খুব সাধারণ একটি মডেল নিম্নরূপ-

 

যেখানে

 সমীকরণের বাম পাশটি সূর্য থেকে আগত শক্তি উপস্থাপন করে।
 সমীকরণের ডান দিকটি পৃথিবী থেকে বহির্গামী শক্তিকে প্রতিনিধিত্ব করে, একটি মডেল-কল্পিত তাপমাত্রা ধরে স্টেফান-বল্টজম্যান সূত্র থেকে নির্ণয় করা হয় ,টি , যাকে কখনও কখনও 'পৃথিবীর সাম্যবস্থা তাপমাত্রা' বলা হয়, পাওয়া যায়।

এবং

 এস সৌর ধ্রুবক - প্রতি ইউনিট ক্ষেত্রফলে আগমনকারী সৌর বিকিরণ - প্রায় 1367 ওয়াট পার মিটার স্কয়ার
  পৃথিবীর গড় আলবেদো, যা পরিমাপ করা হয় 0.3 0.3
 R পৃথিবীর ব্যাসার্ধ-আনুমানিক 6,371 × 10 6 মি
 π হল গাণিতিক ধ্রুবক (3.141)। । । )
  স্টিফান-বোল্টজমান ধ্রুবক - প্রায় 5.67 × 10 −8 জে-কে −4 · এম −2 · s −1
  কার্যকর emissivity পৃথিবীর, 0,612 সম্পর্কে

ধ্রুবক 2r 2 কাটা যায়, ফলে

 

তাপমাত্রা জন্য সমাধান,

 

যা থেকে  এর একটি আপাত কার্যকর পৃথিবীর তাপমাত্রা পাওয়া যায়     । এটির কারণ উপরের সমীকরণটি পৃথিবীর কার্যকর রেডিয়েটিভ তাপমাত্রাকে (মেঘ এবং বায়ুমণ্ডল সহ) উপস্থাপন করে।

এই খুব সাধারণ মডেলটি বেশ কার্যকর। উদাহরণস্বরূপ, এটি সৌর ধ্রুবক বা আলবেডো বা পৃথিবীর কার্যকর বিকীরণ পরিবর্তনের জন্য পৃথিবীর গড় তাপমাত্রার উপর প্রভাব সহজেই নির্ধারণ করে।

সহজলভ্য উপাত্ত থেকে পৃথিবীর গড় বিকীরণ সহজেই অনুমান করা যায়। পার্থিব পৃষ্ঠের বিকীরনগুলো প্রায় 0.96 থেকে 0.99 (কিছু ছোট মরুভূমি অঞ্চল বাদে যা 0.7 এর চেয়ে কম হতে পারে )। মেঘগুলি, যা পৃথিবীর উপরিভাগের প্রায় অর্ধেক অংশ জুড়ে থাকে, তার গড় বিকিরণ থাকে প্রায় ০.৫ (যা মেঘের পরম তাপমাত্রার ও পৃথিবীর গড় চূড়ান্ত তাপমাত্রার অনুপাতের চতুর্থ ঘাত দ্বারা হ্রাস পায়) এবং গড় মেঘের তাপমাত্রা প্রায়  । এই সমস্ত সঠিকভাবে বিবেচনার ফলে পৃথিবীর গড় বিকীরণ আসে প্রায় ০.৬৪ (পৃথিবীর গড় তাপমাত্রা  )।

এই সাধারণ মডেলটি পরিষ্কারভাবেই সৌর বিকিরণ পরিবর্তন বা পৃথিবীর আলবেডো পরিবর্তনের প্রভাব বা পৃথিবীর গড় তাপমাত্রায় কার্যকর পৃথিবীর কার্যকর বিকীরণের প্রভাব নির্ধারণ করে। যদিও এটি কীভাবে এই বিষয়গুলি পরিবর্তনের কারণ হতে পারে সে সম্পর্কে কিছুই জানায় না। জিরো-ডাইমেনশনাল মডেলগুলি পৃথিবীতে তাপমাত্রা বিতরণ বা পৃথিবীর শক্তি সঞ্চারকারী ফ্যাক্টরগুলিকে বিবেচনা করে না।

রেডিয়েটিভ-কনভেটিভ মডেল/ বিকিরণিক-পরিচলনক্ষম মডেল 
উপরের শূন্য-মাত্রিক মডেলটি সৌর ধ্রুবক এবং প্রদত্ত গড় তাপমাত্রা ব্যবহার করে, মহাশূন্যে নির্গত দীর্ঘ তরঙ্গ বিকিরণের  পৃথিবীর কার্যকর বিকিরণক্ষমতা নির্ধারণ করে। এটিকে উল্লম্বভাবে এক-মাত্রিক রেডিয়েটিভ-কনভেক্টিভ মডেল এ পরিমার্জন করা যেতে পারে, যা শক্তি পরিবহনের দুটি প্রক্রিয়া বিবেচনা করে:

 বায়ুমণ্ডলীয় স্তরগুলির মধ্য দিয়ে উর্দ্ধগামী ও নিম্নগামী রেডিয়েটিভ স্থানান্তর যা ইনফ্রারেড বিকিরণ শোষণ এবং নির্গমন উভ্যই করে।
 পরিচলনের মাধ্যমে তাপের ঊর্ধ্বমুখী পরিবহন (বিশেষত নিম্ন ট্রোপস্ফিয়ারে গুরুত্বপূর্ণ)।

রেডিয়েটিভ-কনভেক্টিভ মডেলগুলির সহজ মডেলের তুলনায় কিছু বাড়তি সুবিধা রয়েছে: তারা কার্যকর এমীয়সিভিটির উপর গ্রীনহাউস গ্যাসের পরিবর্তনশীল ঘনত্বের প্রভাব এবং পৃষ্ঠের তাপমাত্রা নির্ধারণ করতে পারে। তবে স্থানীয় বিকিরনক্ষমতা এবং আলবেদো নির্ধারণ এবং পৃথিবী সম্পর্কে শক্তি সঞ্চারকারী কারণগুলিকে নির্ণয় করার জন্য আরো কিছু প্যারামিটার প্রয়োজন।

এক-মাত্রিক রেডিয়েটিভ-কনভেক্টিভ জলবায়ু মডেলে বৈশ্বিক সংবেদনশীলতা সম্পর্কে বরফ-আলবেডোর প্রতিক্রিয়া।

উচ্চ-মাত্রিক মডেল 
বায়ুমণ্ডলে অনুভূমিকভাবে স্থানান্তরিত শক্তি বিবেচনার জন্য শূন্য-মাত্রিক মডেলটি বাড়ানো যেতে পারে। এই ধরনের মডেল জোনালি গড় করা হতে পারে। এই মডেলটিতে স্থানীয় আলবেদো এবং তাপমাত্রার বিকিরণক্ষমতার উপর যৌক্তিক নির্ভরশীলতার অনুমতি দেওয়ার সুবিধা রয়েছে - খুঁটিগুলি বরফ এবং নিরক্ষীয় অঞ্চলে উষ্ণ হতে দেওয়া যায় - তবে সত্য গতিশীলতার অভাব বুঝায় যে অনুভূমিক পরিবহনগুলিকে নির্দিষ্ট করতে হবে।

EMICs (মধ্যবর্তী জটিলতার আর্থ-সিস্টেম মডেল) 
জিজ্ঞাসিত প্রশ্নগুলির প্রকৃতি এবং প্রাসঙ্গিক সময়ের স্কেলগুলির উপর নির্ভর করে ,একটি চরম, কনসেপচুয়াল, আরও ভালো মডেল এবং অন্য একটি চরম, যাতে সাধারণ সঞ্চালনের মডেলগুলি সর্বোচ্চ স্থানিক এবং অস্থায়ী রেজোলিউশনে কাজ করে, বর্তমানে এই দুইটি মডেল সম্ভব।  মধ্যবর্তী জটিলতার মডেলগুলি ব্যবধান কমায়। একটি উদাহরণ ক্লাইম্বার -৩ মডেল। এর বায়ুমণ্ডলটি একটি 2.5-মাত্রিক পরিসংখ্যান-ডায়নামিকাল মডেল যার সাথে 7.5 ° × 22.5 ° রেজোলিউশন এবং অর্ধ দিনের সময় পদক্ষেপ; সমুদ্রটি এমওএম -৩ ( মডুলার ওশান মডেল ) একটি 3.75 × × 3.75 ° গ্রিড এবং 24 উল্লম্ব স্তর বর্তমান।

জিসিএম (বিশ্ব জলবায়ু মডেল বা সাধারণ সংবহন মডেল) 
জেনারেল সার্কুলেশন মডেলস (জিসিএম) তরলের গতি এবং শক্তি স্থানান্তরের সমীকরণগুলিকে ছড়িয়ে দেয় এবং এগুলি সময়ের সাথে সাথে সমন্বিত করে। সহজ মডেলের বিপরীতে, জিসিএমগুলি বায়ুমণ্ডল এবং / বা মহাসাগরগুলিকে বিচ্ছিন্ন "সেল" এর গ্রিড এ বিভক্ত করে, যা গণনা ইউনিটগুলোকে উপস্থাপন করে। মিশ্র অনুমান তৈরি করে এমন সরল মডেলের বিপরীতে, এটি কোনও কোষের অভ্যন্তরীণ প্রক্রিয়াজাতকরণ করে যেমন সংশ্লেষণ যেগুলি খুব সহজেই সমাধান করা যায় না এমন ছোট আকারের স্কেলগুলিতে সরাসরি ঘটে থাকে যেগুলি সেল স্তরে প্যারামিটারাইজড হয়, যখন অন্যান্য ফাংশন সেলগুলির মধ্যে ইন্টারফেস দেখভালো করে।

বায়ুমণ্ডলীয় জিসিএম (এজিসিএম) বায়ুমণ্ডল এর মডেল তৈরি করে এবং বাউন্ডারি কন্ডিশন হিসাবে সমুদ্র পৃষ্ঠের তাপমাত্রাকে ব্যবহার করে। যুগ্ম বায়ুমণ্ডল-সমুদ্র জিসিএম (এওজিসিএম, যেমন হ্যাডিসিএম 3, এডিজিসিএম, জিএফডিএল সিএম 2। এক্স, আরপিজি-ক্লাইমেট) দুটি মডেলকে একত্রিত করে। প্রথম সাধারণ সঞ্চালন জলবায়ু মডেল যা মহাসাগর ও বায়ুমণ্ডলীয় উভয় প্রক্রিয়ার সংমিশ্রন ঘটিয়েছিলো, তা ১৯60০ এর দশকের শেষদিকে এনওএএ জিওফিজিকাল ফ্লুইড ডায়নামিক্স ল্যাবরেটরিতে তৈরি হয়েছিলো। এওজিসিএম জলবায়ুর মডেলের জটিলতার শিখরকে উপস্থাপন করে এবং যতটুকু সম্ভব প্রক্রিয়াগুলিকে অভ্যন্তরীণ করে তোলে। যাইহোক, তারা এখনও বিকাশ অধীনে এবং অনিশ্চয়তা রয়েছে। এগুলি কার্বন চক্রের মতো অন্যান্য প্রক্রিয়াগুলির মডেলগুলির সাথে মিলিত হতে পারে, যাতে আরও ভাল মডেলের প্রতিক্রিয়া আসা সম্ভব। এই জাতীয় সমন্বিত বহু-সিস্টেমের মডেলগুলিকে কখনও কখনও "আর্থ সিস্টেম মডেল" বা "বিশ্ব জলবায়ু মডেল" হিসাবে উল্লেখ করা হয়।

গবেষণা ও উন্নয়ন 
বর্তমানে তিনটি প্রধান প্রতিষ্ঠান রয়েছে যেখানে জলবায়ু মডেলগুলি বিকাশ, প্রয়োগ এবং ব্যবহার করা হয়:

 জাতীয় আবহাওয়া সেবা। বেশিরভাগ জাতীয় আবহাওয়া সেবার ক্লাইমেটোলজি বিভাগ রয়েছে।
 বিশ্ববিদ্যালয়। প্রাসঙ্গিক বিভাগগুলির মধ্যে বায়ুমণ্ডলীয় বিজ্ঞান, আবহাওয়া, জলবায়ু এবং ভূগোল অন্তর্ভুক্ত ।
 জাতীয় এবং আন্তর্জাতিক গবেষণা পরীক্ষাগার। উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে জাতীয় বায়ুমণ্ডল গবেষণা কেন্দ্র (এনসিএআর, বোল্ডার, কলোরাডো, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র), জিওফিজিক্যাল ফ্লুইড ডায়নামিক্স ল্যাবরেটরি (জিএফডিএল, প্রিন্সটনে, নিউ জার্সি, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র), লস আলামাস ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি, জলবায়ু পূর্বাভাস এবং গবেষণা হ্যাডলি সেন্টার ( মধ্যে এক্সেটার, যুক্তরাজ্য), আবহাওয়াবিজ্ঞান জন্য সর্বোচ্চ প্লাঙ্ক ইন্সটিটিউট হামবুর্গে, জার্মানি, বা Laboratoire দেস বিজ্ঞান ডু Climat এট দে L'Environnement (LSCE), ফ্রান্স, এখানে অল্প কিছুর নাম উল্লেখ করা হলো ।

বিশ্ব আবহাওয়া সংস্থা (ডব্লুএমও) আয়োজিত ওয়ার্ল্ড ক্লাইমেট রিসার্চ প্রোগ্রাম (ডাব্লুসিআরপি) বিশ্বব্যাপী জলবায়ু মডেলিং সম্পর্কিত গবেষণা কার্যক্রমের সমন্বয় সাধন করে।

২০১২ সালের মার্কিন জাতীয় গবেষণা কাউন্সিলের প্রতিবেদনে আলোচনা করা হয়েছে যে কীভাবে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের বৃহত্ ও বৈচিত্র্যময় জলবায়ু মডেলিং এন্টারপ্রাইজগুলো আরও একীভূত হওয়ার উদ্দেশ্যে বিকশিত হতে পারে । প্রতিবেদনে দেখা গেছে যে সমস্ত মার্কিন জলবায়ু গবেষক কাজ ভাগ করে নিয়ে একটি সাধারণ সফ্টওয়্যার অবকাঠামো তৈরি করা এবং একটি বার্ষিক জলবায়ু মডেলিং ফোরাম তৈরি ক্রার মাধ্যমে দক্ষতা অর্জন করতে পারে।

আরও দেখুন 

 বায়ুমণ্ডলীয় পুনঃবিশ্লেষণ
 সাধারণ সঞ্চলন মডেল
 বায়ুমণ্ডলীয় বিকিরণ পরিমাপ (এআরএম) (মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে)
 জলবায়ুসংস্থান
 জিএফডিএল সিএম 2। এক্স
 জিও-ইএসএসপি
 সংখ্যার আবহাওয়ার পূর্বাভাস
 স্থির বায়ুমণ্ডলীয় মডেল
 ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড়ের পূর্বাভাস মডেল
 কম্পিউটার সিমুলেশন মডেলগুলির যাচাইকরণ এবং বৈধতা
 সিসি সমুদ্রের আইস মডেল

ইন্টারনেটে বিদ্যমান জলবায়ু মডেল 

 ড্যাপার / ডিসিচার্ট - জলবায়ু পরিবর্তন সম্পর্কিত আন্তঃসরকারী প্যানেলের চতুর্থ মূল্যায়ন প্রতিবেদনের (এআর 4) দ্বারা উল্লিখিত প্লট এবং ডাউনলোড মডেল ডেটা। (আর বর্তমান নেই)
 এনসিএআর / ইউসিএআর কমিউনিটি ক্লাইমেট সিস্টেম মডেল  (সিসিএসএম)
  নিজেই জলবায়ুর পূর্বাভাস দিন 
 নাসা / জিআইএসএস (গডার্ড্ড ইনস্টিটিউট ফর স্পেস স্টাডিজ) দ্বারা প্রাথমিক প্রাথমিক গবেষণা জিসিএম
 আসল নাসা / জিআইএসএস গ্লোবাল জলবায়ু মডেল (জিসিএম) পিসি এবং ম্যাকের জন্য ব্যবহারকারী-বান্ধব ইন্টারফেস সহ
 মডেল ডেটা পুনরুদ্ধার করতে সিসিসিমা মডেল তথ্য এবং ইন্টারফেস
 NOAA / জিওফিজিক্যাল ফ্লুইড ডায়নামিক্স ল্যাবরেটরি  সিএম 2 গ্লোবাল জলবায়ু মডেল তথ্য এবং মডেল আউটপুট ডেটা ফাইলগুলি
 উপরের GFDL সিএম 2 উপর ভিত্তি করে আদর্শ শুকনো এজিসিএম
 জিএফডিএল সিএম 2 এর উপর ভিত্তি করে একটি আদর্শ আর্দ্র পরিবেশের মডেল (মিমা)। ড্রাই মডেল এবং সম্পূর্ণ জিসিএম-এর মধ্যকার জটিলতা
 ইউনিভার্সিটি অফ ভিক্টোরিয়া গ্লোবাল জলবায়ু মডেল, ডাউনলোডের জন্য বিনামূল্যে। শীর্ষস্থানীয় গবেষক জলবায়ু পরিবর্তন সম্পর্কিত একটি আইপিসিসির প্রতিবেদনে একজন অবদানকারী লেখক ছিলেন।
 vimeo.com/user12523377/videos ETH জুরিখের জলবায়ু মডেলগুলির ভিজ্যুয়ালাইজেশন
 ইমপেরিকাল জলবায়ু মডেলটি ওয়েবেব্যাক

তথ্যসূত্র

গ্রন্থপঞ্জি

বহিঃসংযোগ 

 কাপল মডেল আন্তঃসংযোগ প্রকল্প
 নিরক্ষীয় প্রশান্ত মহাসাগরীয় কোল্ড জিহ্বা জুড়ে রেডিয়েটিভ এবং ডায়নামিকাল প্রতিক্রিয়াগুলি
 বেসিক রেডিয়েশন গণনা  - গ্লোবাল ওয়ার্মিংয়ের আবিষ্কার
  
 মার্কিন জাতীয় গবেষণা কাউন্সিল দ্বারা জলবায়ু মডেলিং 101 ওয়েবসাইট - জলবায়ু মডেলগুলি কীভাবে কাজ করে তা এই সাইটটি একটি প্রাথমিক বিষয়। তথ্য মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে জাতীয় গবেষণা কাউন্সিলের বায়ুমণ্ডলীয় বিজ্ঞান ও জলবায়ু বোর্ডের সম্মতি রিপোর্টের ভিত্তিতে তৈরি করা হয়েছে। সাম্প্রতিকতম হয় জলবায়ু মডেলিং Advancing জন্য একটি জাতীয় কৌশল    ।
 জলবায়ু মডেলগুলির পরবর্তী প্রজন্মের ফলাফল কার্বনব্রাইফ, বেলচার, বাউচার, সাটন, 21 মার্চ 2019 এর গেস্ট পোস্টের বিষয়টি কেন গুরুত্বপূর্ণ?

অপর্যালোচিত অনুবাদসহ পাতা
জলবায়ুর প্রতিরূপ নির্মাণ