Onderzoeksproject CG/DD1/09 (Onderzoeksactie CG)
Context
De belangrijkste doelstelling van het CLIMOD (CLImate MODelling) netwerk bestaat uit een bijdrage tot de internationale onderzoeksinspanning met het oog op een verbeterd inzicht in het globale klimaatssysteem en een betere schatting van de impact van menselijke activiteiten op zowel globale als regionale schaal. De hoofdinstrumenten in dit onderzoek bestaan uit modellering en data-analyze.
Doelstellingen
In dit project zullen vier van de beste Belgische laboratoria hun expertise bundelen: de Globale Klimaatsmodelleringsgroep (ASTR-GKMG) en de Regionale Klimaatsmodellerings-groep (ASTR-RKMG) van het Institut d’Astronomie et de Géophysique Georges Lemaître, het Geografisch Instituut van de Vrije Universiteit Brussel (GI), en de Afdeling Algemene Klimatologie van het Koninklijk Meteorologisch Instituut van Belgie (KMI-AK).
De leden van het CLIMOD netwerk beschikken op dit moment over een gekoppeld algemeen circulatiemodel van de atmosfeer en de oceanen (AOGCM; het eerste en enige model van dit type in Belgie), een regionaal atmosferisch model (RegAM) en een Groenlands ijskapmodel (GISM). Elk van deze complexe driedimensionele modellen wordt gerund door een andere ploeg op een andere plaats. Op het einde van het project zal een ‘community model’ beschikbaar worden in een gemeenschappelijke rekenomgeving, waarin elk team een component zal bijgedragen hebben en waartoe elke groep toegang zal hebben .
De fysica in elke component zal verbeterd worden om gelijke tred te houden met de laatste ontwikkelingen in de klimatologie. In het AOGCM zullen vooral de interacties tussen turbulentie, convectie, wolken en straling speciale aandacht krijgen met de bedoeling de drift te verminderen zoals ze in gelijkaardige modellen wordt waargenomen. Het GISM zal verbeterd worden op het gebied van basaal glijden, het afkalven van ijsbergen en de isostatische aanpassing van de onderliggende gesteentelagen. Na een grondige validatie over Groenland zal het RegAM gebruikt worden om een nieuwe parametrisatie te ontwikkelen voor het smeltwater budget dat op zijn beurt dient ingebed te worden in de interface tussen het GISM en het AOGCM. Een versie van het RegAM op een 50 km resolutie zal gevalideerd worden over West Europa voor het huidige klimaat. Een andere versie op een fijnere resolutie dat alleen het Belgische grondgebied beslaat, zal gebruikt worden om fysische parametrisaties te testen voor de simulatie van extreme weergebeurtenissen (bv. stormen, mist). Om deze modellen te valideren en de simulaties in perspectief te zetten, zullen gegevens gebruikt worden van twee bronnen; van analyses van een numeriek weervoorspellingsmodel en van een nieuwe regionale databank voor Belgie dat speciaal voor dit doel zal ontwikkeld worden .
Het AOGCM en het GISM zullen gekoppeld worden door gebruik te maken van de parametrisatie ontwikkeld op basis van het RegAM. Het gekoppelde model zal dan geforceerd worden met het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) SRES B2 scenario, en de impact van ijsberg- en smeltwaterproductie op het zeeniveau en de oceanische thermohaliene circulatie zal worden bestudeerd. De resultaten van deze gekoppelde experimenten zullen worden geanalyseerd met speciale aandacht voor West- Europa en de Noordelijke Atlantische Oceaan.
Om de klimaatsprognoses te verfijnen over West-Europa zal het RegAM op een resolutie van 50 km ingepast worden in het gekoppelde model, en zullen er time-slice klimaatsexperimenten uitgevoerd worden.
Tenslotte zal de overgang naar een nog meer geavanceerd AOGCM voorbereid worden.
Verwachte resultaten en bijproducten
Het project zal de Belgische beslissingsorganen voorzien van meer betrouwbare voorspellingen van klimaatsveranderingen over Belgie in vergelijking met vroeger. De uitgevoerde klimaatsveranderings-experimenten zullen ook waardevolle gegevens produceren voor de onderzoeksgroepen die de gevolgen ervan bestuderen.
De geproduceerde gegevens zullen het resultaat zijn van model verificaties, van output van de klimaatsveranderings-experimenten, en van de verwerkte regionale observaties. Het geheel van deze gegevens zal toegankelijk worden gemaakt aan de ganse wetenschappelijke wereld via een databank. Ze zullen gepubliceerd worden in de wetenschappelijke literatuur evenals in de jaar- en eindverslagen voor de Federale Diensten voor Wetenschappelijke, Technische en Culturele Aangelegenheden.
Internationale samenwerking
Leden van het CLIMOD netwerk zijn nauw betrokken bij de IPCC activiteiten en bij internationale onderzoeksprogramma’s verbonden met klimaatsverandering, zoals het European Environment and Climate Programme en het World Climate Research Programme on Climate Variability and Predictability (CLIVAR).
Een aantal wetenschappelijke samenwerkingen tussen leden van CLIMOD en Europese laboratoria zijn gerealiseerd. In het bijzonder is er de samenwerking tussen ASTR-GKMG/RKMG en het Laboratoire de Météorologie Dynamique du CNRS (Paris). Er bestaan ook samenwerkingen met onderzoeksteams betrokken bij andere netwerken gesteurd door Global Change en Duurzame Ontwikkeling. Bijvoorbeeld ASTR-GKMG/RKMG werkt samen met het Institut d’Astrophysique de Liège, dat de koolstof-cyclus bestudeerd, en het Centre for Operation Research (CORE) of the Université Catholique de Louvain (Louvain-la-Neuve), dat de economische aspecten van een klimaatsverandering onderzoekt.
