氣候數值模擬（The weather number imitate）可以概括為在實驗室里一定的控制條件下模擬自然界的氣候狀況，以及根據控 制氣候及其變化的基本物理定律，建立起相應的數學模式，在一定的初始條件和邊界條件下 進行數值計算，求得氣候及其變化的圖像。氣候主要與相當長時間的現象有關，從幾年到十幾年或者更長的時間。描述一個時期的氣候涉及對適當的天氣要素在該時段內進行平均（例如溫度和降水），同時還要加上這些變數的統計變化。在考慮人類活動，例如等對氣候的影響時，必須對幾十年乃至1~2個世紀時段內的氣候提前作出預測。
基本介紹
- 中文名：氣候數值模擬
- 外文名：The weather number imitate
- 開始時期：20世紀50年代
基本概述,研究進展,技術套用,
基本概述
由於我們生活在 大氣中，因此通常用於描述氣候的量的指標主要是與大氣有關的量,但是氣候不能光用大氣的量來描述。大氣過程是緊密地與海洋聯繫的，同時它們也與陸面相互作用耦合，大氣還同 地球的其他部分耦合在一起，例如被冰覆蓋的部分(冰雪圈)、植被及陸地和海洋中的其他生物系統(生物圈)，這5個分量——大氣、海洋、陸地、冰雪圈和生物圈一起組成了整個氣候系統。
由於氣候現象非常複雜，實驗室模擬有很大的局限性。隨著計算機和數值計算方法的發展，數值模擬已經成為定量研究氣候及其變化的主要方法。
研究進展
氣候數值模擬的雛型是20世紀50年代開始套用的。從60年代以後，各種形式的數值模式紛紛出現，如直接積分流體力學和熱力學方程組的大氣環境模式，根據能量平衡原理模擬大氣熱狀況的能量平衡模式，還有把大氣運動當作隨機過程處理的隨機模式和隨機、動力相結合的模式等。模式由簡單到複雜，由模擬氣候的平衡態發展到對氣候演變過程的模擬。從70年代以來，氣候數值模擬的研究取得了初步的試驗結果。例如由模式計算出的大氣和海洋主要氣候要素的分布及其季節變化，與實況相比，在許多方面是一致的。在人類活動對氣候的影響的估計和極冰的反饋作用等方面，也得出了有意義的結果。此外，還發展了氣候對各類模式和各種物理因子變化的敏感性試驗和次格線物理過程的參數化研究。
技術套用
通過建立起氣候數值模式，並將其對照當前和過去的氣候進行驗證，它就可以被用於預測未來氣候，特別是用於預測由於溫室氣體濃度增加所造成的氣候變化。近10年來氣候數值模擬 的結果才發展得較為全面和可信；只在最近5年，計算機才強大到足以使海氣耦合模式能被用於氣候預測。更合理、更客觀的氣候數值模式，可用於研究各種因子在不同時間尺度氣候變化中所起的作用，預測人類活動對氣候的可能影響，為大範圍氣候改造和控制提供依據； 也可研究在一定條件下氣候變化的可能趨勢，為氣候預報提供依據。
