- مدلهای چرخش عمومی جو

به علت ایجاد نگرانی ناشی از تغییر اقلیم در بین انجمن های گوناگون علمی، سیاسی و اقتصادی و لزوم پیش بینی چگونگی شرایط آتی کره زمین، روشهای مختلفی برای تعیین چگونگی اقلیم آینده بکار گرفته شده اند. مدلهای بسیاری با در نظر گرفتن مجموعه کره زمین شامل خشکی ها, جو و اقیانوس ها و برهمکنش این سه موضوع و بر اساس آمار گذشته گسترش یافته اند. در دو دهه گذشته، کاربرد مدلهای چرخش عمومی جو (GCM) با در نظر گرفتن فرآیندهای فیزیکی درون جو، اقیانوس، یخ کره و رویه زمین گسترش یافته است.

مدل های عددی چرخش عمومی جو یا GCM یک ابزار پیشرفته و آشنا برای همانند سازی واکنش سامانه اقلیمی جهان به افزایش غلظت گازهای گلخانه ای می باشند. مدلهای GCM گنجایش آن را دارند که برآورد های سازگار فیزیکی و جغرافیایی از تغییر اقلیم پهنه ای را که در واکاوای های موثر لازم است نشان دهند. مدلهای GCM, اقلیم را با شبکه سه بعدی در گستره جهان رسم می کنند که برای نمونه تفکیک افقی نمونه های اولیه آنها بین 250 تا 600 کیلومتر می باشد. همچنین 10 تا 20 لایه عمودی در جو و بیش از 30 لایه را در اقیانوسها پوشش می دهند.

شمای کلی شبکه بندی سه بعدی مدلهای GCM

به دلیل اهمیت میزان انتشار گازهای گلخانه ای در دوره های آینده لازم است تا جهت اجرای مدلهای GCM در دوره زمانی هدف, وضعیت گازهای گلخانه ای مورد نظر قرار گیرد. از آنجا که محاسبه و تعیین انتشار این گازها در دوره های بعد بطور قطعی امکان پذیر نیست از این جهت سناریوهای مختلفی که شامل چگونگی تغییرات این گازها در آینده می باشد ارائه شده است که آنها را سناریوهای انتشار گویند.

- نگاهی کوتاه به دگرگونی اقلیمی در دویست هزار سال گذشته

در 18000 سال پيش زمين گرفتار سرماي شکننده ای بود و بلندی برف در بيشتر پهنه ها به چندين متر هم مي رسيد. در آن زمان، صفحه‌هاي بسیار بزرگی از يخ، بخش های پهناوری از آمريكاي شمالي و اروپا را پوشانده بود. هم اکنون يخچالها نزدیک به 10 درصد از رویه زمين را مي‌پوشانند كه بیشتر آنها در گرينلند و صفحه‌هاي جنوبگان جای گرفته اند. اگر دماي جهان به اندازه ای بالا رود كه همه اين يخچالها ذوب شوند، رقوم آب آزاد در اقيانوسها در حدود 65 متر بالا مي‌آيد. در نتيجه اين فاجعه شهرهاي بزرگ زيادي همچون نيويورك، توكيو و لندن به زير آب خواهند رفت. حتي افزايش يك درجه سانتي‌گراد دماي ميانگين زمين مي‌تواند براي بالا آمدن آب اقيانوسها به ميزان 5 متر كافي باشد كه در اين صورت نيز اكثر مناطق ساحلي زيادي به زير آب فرو خواهند رفت.

در جريان گرم‌ترين دوره‌هاي پس از يخبندان، سطح آب درياها نسبت به امروز سه متر بالاتر بوده است و در اروپا ميانگين دماي تابستان 2 الي 3 درجه سانتي‌گراد بيشتر از دماي امروزي آن بود. در عصر آهن (2900 تا 3000 سال پيش)، يعني عصر سرماي شديد، شرايط جوي، بسيار سخت و طاقت فرسا بود. آب و هواشناسان بدين نتيجه رسيده‌اند كه در دوره های گذشته، در اروپا (از ايرلند تا آن سوي آلمان)، بارندگيهاي چشمگیری رخ مي‌داد و هنگامي كه هوا گرم‌تر شده بود، جنگلهاي روسيه به سوي جنوب گسترش قابل توجهي داشتند. ميزان بارش در آن دوره ها نسبت به زمان حال بيشتر بود و اين مطلب با بررسي بقاياي تاكستانهاي اروپاي باختري و مركزي، پذیرفتنی است.