Hranice ve vědách o Zemi

Vědy o atmosféře jako předmět studia zahrnují všechny procesy, které probíhají v atmosféře, spolu s jejími vazbami na další systémy, zejména hydrosféru, kryosféru, litosféru, biosféru a vesmír. Jako taková je to rozsáhlá disciplína a úkol popsat hlavní problémy není snadný a zahrnuje značnou míru překrývání s některými dalšími velkými problémy ve vědách o Zemi a životním prostředí. Vzhledem k tomu, že by mohlo dojít ke zvláštnímu překrývání s vědami o klimatu, je třeba připomenout, že atmosférické procesy se od klimatických liší časovým měřítkem, neboť atmosférické procesy se odehrávají v dlouhých obdobích, obvykle delších než 30 let, ale v každém případě dostatečně dlouhých na to, aby bylo možné vytvořit smysluplné průměry. Atmosférické procesy mají zásadní význam pro konfiguraci stavu klimatu, ale také pro mnohé vlivy a zpětné vazby, které určují rozsah klimatických změn a jejich možné dopady. Kromě toho došlo v poslední době v atmosférických vědách k působivému pokroku, pokud jde o přínosy poskytované jednotlivcům a organizacím. Tok atmosférických „informací“ má značný význam pro rozhodování týkající se zdraví, zemědělství, energetiky, energie a životního prostředí. Tento článek o „velkých výzvách“ se zaměřuje na atmosféru, ačkoli silná interakce s ostatními částmi Země a jejího životního prostředí spolu s příslušnými společenskými důsledky je společným tématem všech popsaných výzev.

Pokrok v atmosférických vědách je v příštích několika letech nezbytný, má-li se zlepšit porozumění základním procesům a jejich modelování; to bude vyžadovat skutečný pokrok v pozorovacích, koncepčních a technologických přístupech. Z tohoto důvodu zahrnuje následující neúplný seznam 12 vybraných výzev ty, které se týkají pozorování a asimilace dat, ty, které spadají do tradičních oborů (fyzika a chemie atmosféry, dynamika atmosféry a předpověď počasí), ty, které se týkají interakcí mezi atmosférou a jejími hranicemi, a ty, které souvisejí s atmosférickou složkou studia klimatu.

Výzva 1. Vyzýváme vědce, aby se pokusili zjistit, co se děje v atmosféře: Asimilace dat

Výzvy, pokud jde o asimilaci dat pro pozorování Země v příštích letech, se týkají technických a obecných tematických aspektů, jakož i schopnosti využívat nové a zajímavé možnosti v systémech pozorování Země. Přínosem řešení těchto výzev bude pravděpodobně zlepšení reanalýz, zlepšení předpovědi počasí, zdokonalení pozorovacího systému a zlepšení základů, na nichž lze stavět prvky klimatických modelů. Mezi technickými výzvami je nejvýznamnějších pět oblastí: (1) asimilace propojených dat, aby se zohlednily vazby mezi různými prvky zemského systému; příkladem je propojení atmosféry a oceánu, oceánu a kryosféry a atmosféry a pevniny; (2) asimilace souborů dat, aby se zohlednila přirozená proměnlivost a/nebo reprezentovaly chyby v zemském systému – zde se technické úsilí zaměří na návrh realistických souborů; (3) provádění asimilace dat se zvýšeným prostorovým rozlišením, reprezentující zemský systém v jemnějších měřítkách (mezoměřítko a jemnější), včetně teoretického vývoje pro zohlednění změn rovnovážných podmínek; (4) lepší reprezentace chyb (náhodných a zkreslení) v pozorováních a modelech používaných při asimilaci dat, včetně reprezentace chyb předpovědi, modelových chyb a online korekce zkreslení; (5) rozšíření a konsolidace společného odhadu stavu a přístupu inverzního modelování za účelem studia biogeochemických cyklů (např.g., uhlíkového cyklu). Zastřešujícím úkolem je zde konsolidace a integrace úsilí komunity o asimilaci dat meteorologických a kosmických agentur, výzkumných a operačních činností a z pozorovacích platforem in situ a družicových pozorování, včetně všech kontinentálních a globálních spoluprací, a efektivní uplatnění tohoto úsilí směrem k vývoji nových misí v oblasti pozorování Země.

Výzva 2: Procesy malého rozsahu v atmosféře

Z hlediska našeho základního chápání procesů malého rozsahu a souvisejících aplikací je zřejmých několik výzev, z nichž mnohé jsou v současné době aktivně diskutovány a studovány. Za prvé, zvýšený výpočetní výkon umožňuje podrobnější simulaci problémů mechaniky tekutin, takže i stabilně stratifikované proudění se nyní modeluje přímou numerickou simulací. Tyto pokročilé výpočetní techniky zároveň vyžadují novou generaci parametrizačních schémat pro numerickou předpověď počasí (NWP) a modelování klimatu. Například při vysokém rozlišení nelze zanedbat složitou dynamiku, která se vyskytuje v městských oblastech, a jsou zapotřebí specifická schémata NWP, která ji budou reprezentovat. Při menších velikostech mřížky se v NWP přistupuje k tzv. šedé zóně turbulence, jejíž dopad je třeba pochopit a kvantifikovat. Existuje určitý prostor pro zlepšení, pokud jde o zobrazení mraků a denního cyklu hluboké konvekce, a totéž platí i pro fyzikální procesy, které řídí stabilní mezní vrstvy a denní cyklus, a přerušovanou povahu turbulence, zejména za klidných podmínek. Kromě toho vyšší rozlišení vyžaduje také pokročilejší techniky umožňující interpretaci provedených pozorování. V meteorologii mezních vrstev vyžaduje další pozornost uzavření energetické bilance povrchu a tepelného rozpočtu v terénních pozorováních. V neposlední řadě se budou zvyšovat i datové výzvy, kterým meteorologie čelí, zejména v důsledku větší dostupnosti profesionálních i hromadných pozorování (Muller et al., 2013).

Výzva 3: Chemie znečištění ovzduší

Klíčové součásti programu pro řešení nejdůležitějších výzev pro výzkumné pracovníky v oblasti chemie znečištění ovzduší lze popsat v následujících třech bodech: (1) Znečištění vnitřního ovzduší a zdraví: vzhledem k tendenci lidí zůstávat při práci, ve škole a ve volném čase převážně uvnitř budov je důležité studovat dopady znečištění vnitřního ovzduší na lidské zdraví v důsledku emisí z vnitřních prostor a/nebo infiltrace vnějšího ovzduší. V posledních letech se procesy, kterými se řídí kvalita vnitřního ovzduší, výrazně změnily v důsledku úprav stavebních předpisů s cílem zvýšit energetickou účinnost. V souvislosti se zdroji, sloučeninami a procesy, které ovlivňují kvalitu vnitřního ovzduší a její dopad na lidskou pohodu, stále existují značné neznámé. (2) Prach a kvalita ovzduší: s neustálým zlepšováním charakteristik emisí z automobilů lze nyní účinky aerosolového znečištění v městských oblastech stále více přičítat jiným zdrojům emisí, jako je transport přírodního prachu a resuspenze silničního prachu, a to především v jihoevropských oblastech se sušším klimatem v oblastech ovlivněných transportem prachu z pouští severní Afriky. Pochopení těchto dopadů a aplikace zmírňujících opatření (pro resuspenzi silničního prachu) jsou obě oblasti budoucího výzkumu. (3) Spalování biomasy: v souvislosti se změnou klimatu a obavami z dopadů a nákladů na fosilní paliva se v Evropě nyní běžně používá spalování biomasy pro vytápění domácností. Bylo zjištěno, že v mnoha městských oblastech, hlavně v zimě, je domácí biomasa významným zdrojem znečištění ovzduší pevnými částicemi. V současné době se klade určitý důraz na hodnocení vlivu spalování biomasy z hlediska kvality ovzduší ve městech, jakož i na studium emisních charakteristik zařízení a instalací na spalování biomasy a také na vliv složení částic spalovaných v biomase na lidské zdraví.

Výzva 4: Interakce aerosolu a oblačnosti

Není pochyb o tom, že aerosolové částice se aktivně podílejí na tvorbě oblačnosti prostřednictvím dodávky kondenzačních jader oblaků (CCN) a ledových jader (IN). Předpokládá se, že změny koncentrací aerosolů změní dobu života mraků a účinnost srážek, a tím ovlivní radiační působení na zemský systém. Tomuto tématu bylo věnováno velké úsilí, které vedlo k rychlému rozvoji znalostí, metodik a technik (např. Wang, 2013). Navzdory tomuto pokroku je stále obtížné vyvodit smysluplné závěry o klimatologických účincích aerosolů v regionálním a globálním měřítku. Naproti tomu interakce aerosolu s oblakem v molekulárním a mikrofyzikálním měřítku je stále předvídatelnější a její modelování determinističtější. Zdá se, že mezi procesy v malém měřítku (molekulární a mikrofyzikální) a událostmi ve velkém měřítku (regionální/globální) v této oblasti existuje značná mezera v našich znalostech. Domníváme se, že je nadále potřeba syntetizovat výsledky ve více měřítkách, aby bylo možné jasně identifikovat související problémy a zlepšit současný soubor nástrojů a metodik potřebných k překlenutí této mezery.

Výzva 5: Předpověď počasí

Fenomény popisované tekutinami jsou složité, avšak zdání zákonů pohybu tekutin je ošidně jednoduché, rovnice, kterými se tyto zákony řídí, jsou nelineární, což implikuje mnohočetné (a těžko pochopitelné) typy zpětnovazebních efektů. Atmosféra a časový vývoj jejího stavu se tohoto problému nezbavuje. Každopádně jednou z vlajkových lodí výzkumu v oblasti věd o atmosféře v posledních několika desetiletích bylo vytvoření spolehlivé předpovědi v rozsahu 2-7 dnů s ohledem na obrovský potenciální ekonomický přínos; tyto techniky však stále trpí problémy vyplývajícími ze sběru a využití dat, která se většinou shromažďují nad oceány. V tomto ohledu by mohlo pomoci využívání nových dat ze satelitů a pozemního dálkového průzkumu Země, stejně jako správná údržba tradičních souborů dat, jako je dnes již poněkud zastaralá globální síť rawinsond. Prioritou je rovněž zlepšení měření vodní páry a vlastností zemského povrchu. Fyzikální výzvy zůstávají stejné, jako byly definovány před více než deseti lety (National Research Council, 1998), a to: lepší pochopení povahy interakce mezi atmosférickými procesy a procesy na zemském povrchu, hydrologického cyklu, dynamiky hluboké konvekce, úlohy tropopauzy v dynamice atmosféry, nový impuls ve vývoji mezoměřítkových modelů a zlepšení parametrizací používaných ve vlnových modelech počasí a klimatu. Příkladem důležitosti těchto zlepšení je orografický gravitační odpor vln, jehož parametrizaci v modelech pro předpověď počasí a klimatu je třeba aktualizovat vzhledem k významu některých efektů, jejichž důležitost se ukázala v nedávném výzkumu. Mezi ně patří vliv střihu větru na povrchový odpor a tok hybnosti vln (a jeho rozptyl) a odpor způsobený zachycenými závětrnými vlnami, jejichž energie se šíří a rozptyluje spíše po proudu od jejich zdroje než směrem vzhůru. Důsledky těchto orografických gravitačních vln pro turbulenci čistého vzduchu (CAT), která představuje velmi vážné letecké nebezpečí, nebyly dosud uspokojivě vyčísleny. Většina metod předpovědi CAT používá empirické předpovědi, které nejsou výslovně spojeny s gravitačními vlnami, ale je dobře známo, že směrový střih (který je v přírodě všudypřítomný) vede k lámání gravitačních vln, což může být důležitým zdrojem CAT. Zachycení gravitačních vln v závětří hor nebo kopců vede ke vzniku nestacionárních, turbulentních, uzavřených cirkulací známých jako rotory, které rovněž představují vážné letecké nebezpečí. Naše chápání podmínek nezbytných pro vznik těchto struktur proudění je neúplné a nepochybně k němu přispějí nedávné pokroky v teorii horských vln.

Úkol 6: Dálkový průzkum pro meteorologii a klima

Pozemní a družicový dálkový průzkum přinesl významný pokrok v našem chápání počasí i klimatických systémů a jejich změn (Yang et al., 2013), neboť umožňuje kvantifikovat procesy a časoprostorové stavy atmosféry, pevniny a oceánů. Dobrým příkladem je intenzivní využívání družicových snímků v meteorologii a prostorové vzorce zvyšování mořské hladiny. Doba trvání příslušných časových řad je obvykle příliš krátká na to, aby je bylo možné použít pro zachycení dlouhodobých trendů mnoha klimatických proměnných, takže jedním z hlavních úkolů je prodloužení doby trvání těchto časových řad. Dálkový průzkum regionálních a globálních cyklů oblačnosti a srážek je rovněž nezbytný pro monitorování klimatu a ověřování modelových výstupů. V oblasti fyziky atmosféry existují dvě významné výzvy; první je navrhnout inovativní studie zaměřené na mikrofyziku mraků a vztah k fyzice bleskových výbojů spolu se všemi aspekty souvisejícími s pozorováním a měřením atmosférické elektřiny a druhou je vyvinout nové pasivní radiometrické a radarové studie, které nám pomohou pochopit strukturu mraků a srážek se zvláštním důrazem na procesy tropického teplého deště, lehké srážky ve středních šířkách, sněžení, obsah kapalné a ledové vody v mracích, srážkovou vodu a profily vodní páry. Jednou z hydrometeorologických výzev je rozšířit a zlepšit naše pozorování a modelování atmosférické a kontinentální části koloběhu vody, aby bylo možné jej uzavřít (např. horské oblasti, polární oblasti).

Výzva č. 7: Atmosférická větev hydrologického cyklu

Mezi mnoha výzvami souvisejícími s hydrologickým cyklem je třeba zvlášť zmínit ty, které se týkají atmosférického přenosu vlhkosti, protože existují výhradně v oblasti atmosférických věd. Zde se zabýváme nejnaléhavějšími z výzev popsaných v nedávném přehledu Gimeno et al. (2012). Diagnostika zdrojů vlhkosti se stala významným výzkumným nástrojem při analýze extrémních událostí (např. povodní, sucha) a lze ji považovat za základní nástroj pro regionální a globální hodnocení klimatu; je proto nezbytné ověřit konzistenci různých přístupů používaných ke stanovení vztahů mezi zdroji a zdroji atmosférické vodní páry. Klíčový význam má zlepšení našeho chápání toho, jak zdroje vlhkosti ovlivňují izotopy srážek; to je důležité samo o sobě, ale je to také zásadní pro správnou interpretaci nejvýznamnějších paleoklimatických archivů včetně ledových jader a jeskynních sedimentů. Další výzvou je lepší pochopení role transportu vlhkosti jako hlavního faktoru zodpovědného za meteorologické extrémy (vydatné srážky prostřednictvím struktur, jako jsou nízkoúrovňové proudy a atmosférické řeky, nebo sucho prostřednictvím dlouhodobě sníženého přísunu vodní páry z oblastí, které jsou zdrojem vlhkosti). Abychom mohli posoudit, zda oblasti zdrojů vlhkosti zůstaly v minulých letech stacionární, je nutné porozumět vlivu hlavních způsobů proměnlivosti klimatu na proměnlivost oblastí zdrojů vlhkosti a tomu, jak probíhá transport vlhkosti v měnícím se klimatu. Tyto nevyřešené otázky představují pro klimatology značnou výzvu.

Výzva 8: Vzájemné působení měřítek při simulaci klimatu

Vzájemné působení různých prostorových a časových měřítek vede k tomu, čemu říkáme klima. (Lorenz 1967) byl jedním z prvních, kdo zdůraznil význam interakce měřítek při vysvětlování některých klíčových charakteristik klimatu pozorovaných v různých oblastech. Nelineární charakter většiny těchto škálových interakcí ztěžoval jejich modelování, což v důsledku stále představuje zdroj nejistoty při simulacích klimatu. Byly navrženy některé empirické metody snižování měřítka výstupů z klimatických modelů, které jsou však stále poněkud kontroverzní (Pielke a Wilby, 2011), zejména pokud se používají k interpretaci dlouhodobých klimatických projekcí v regionálním měřítku. Použití okrajových podmínek z globálního modelu, v němž se předpovídají spřažené interakce mezi všemi hlavními subsystémy klimatického systému (atmosféra, oceán, biosféra a kryosféra), má řadu problémů, jako je zachování velkoškálových klimatických chyb v globálních modelech, jeho velká závislost na laterálních okrajových podmínkách nebo absence obousměrné interakce mezi regionálními a globálními modely. Úloha atmosférických procesů malého rozsahu, obvykle krátkodobých jevů, se ukazuje jako velmi důležitá zejména v tropických oblastech, kde mezoměřítkové konvektivní systémy interagují s cirkulacemi velkého rozsahu a mají zásadní význam v hydrologickém cyklu. Například tropické cyklóny mohou v některých regionech vést k velmi vlhkým nebo suchým rokům v závislosti na jejich aktivitě a trajektorii. Tento prvek je poměrně obtížné simulovat v klimatických modelech, ale jeho příspěvek k regionálnímu klimatu je nepochybný a je třeba jej lépe pochopit, aby bylo možné jej začlenit do systémů modelování klimatu.

Závěr 9: Extrémní události

V posledních letech nabývají účinky různých meteorologických a klimatických jevů na významu v očích médií i celé populace, částečně v důsledku extrémních událostí, jako byly vlny veder v Evropě (2003), Rusku (2010) nebo USA (2011) nebo smrtící a extrémně nákladné hurikány, které v posledních letech zasáhly hustě obydlené oblasti, včetně New Orleansu (Katrina, 2005) a metropolitní oblasti New Yorku (Sandy, 2012). Stejně tak dlouhodobá období sucha způsobila vážné problémy producentům obilovin, mimo jiné v jižní Austrálii (2002-2010) nebo na jihozápadě USA, nebo prostřednictvím zvýšené pravděpodobnosti lesních požárů (Amazonie, 2005 a 2010). Některé z těchto extrémních událostí úzce souvisejí s výskytem silných cirkulačních vzorců, jako je severoatlantická oscilace (NAO), nebo s blokováním a posunem bouřkových drah a tryskového proudění. Extrémy jsou z definice v časové řadě vzácné, proto je naléhavě nutné, v souvislosti s analýzou extrémních událostí, co nejvíce rozšířit klimatické řady, a z tohoto důvodu jsou rekonstrukce minulého klimatu založené na instrumentálních, historických a proxy datech nadále nepostradatelné. Z nedávné zprávy IPCC (IPCC, 2013) vyplývá, že tento rostoucí zájem o klimatické extrémní jevy je třeba řešit v širším kontextu změny klimatu vzhledem k tomu, že očekávané změny globálního, regionálního a dokonce i místního klimatu se s největší pravděpodobností projeví změnami v rozsahu a četnosti extrémních jevů.

Výzva 10: Vliv slunečního záření na klima

Odhaduje se, že asi 8 % nedávných globálních změn klimatu lze přičíst sluneční variabilitě, ale tento údaj je třeba brát s rezervou vzhledem k tomu, že řada aspektů slunečního působení a mechanismů, které spojují sluneční variabilitu s klimatickým systémem Země, je stále nedostatečně pochopena (Gray et al., 2010). S rostoucí složitostí a propracovaností atmosférických a klimatických modelů a s potřebou zvýšit přesnost prováděných předpovědí je důležité, aby bylo možné do těchto modelů zahrnout úplnější obraz slunečního působení. Zdroje slunečních vlivů lze rozdělit na radiačně a částicově řízené složky. Vědecké zaměření na radiačně podmíněné vlivy se v současné době přesouvá od globálních k regionálním reakcím způsobeným změnami slunečního spektrálního záření (SSI). Zůstává řada otázek o povaze variací SSI, o tom, jak by měly být implementovány do modelů a jak se budou měnit v budoucích slunečních cyklech, pokud se Slunce vzdálí od současného velkého maxima sluneční aktivity směrem k novému maunderskému minimu. Částicová složka se dále dělí na srážky energetických částic (EPP) a efekty kosmického záření (CR). Efekt EPP zpočátku ovlivňuje horní stratosféru a spodní termosféru. Zatímco chemické účinky EPP na atmosféru jsou již dobře známy, existuje naléhavá potřeba porozumět dalším dynamickým účinkům, jakož i potenciálním mechanismům a velikostem z hlediska zemského klimatu. Potenciální vliv EPP na klima je nově vznikající oblastí výzkumu, která nyní nabývá na významu, protože klimatické modely se rozšiřují do vyšších nadmořských výšek, které jsou přímo ovlivněny EPP. EPP představuje jednu z klíčových přenosových cest z nižší termosféry do stratosféry a dále až do troposféry prostřednictvím vazby stratosféra-troposféra v polárních oblastech. Vliv EPP by se také mohl v blízké budoucnosti výrazněji projevit s tím, jak bude radiační působení více ovlivňováno přechodem ke sluneční aktivitě typu maunder minimum. Složka poháněná CR je v současné době považována za nejméně prozkoumanou ze zdrojů slunečního záření, ačkoli na řešení této otázky je vyvíjeno specializované mezinárodní výzkumné úsilí. Nedávné výsledky naznačují, že ačkoli CR mohou stimulovat nukleaci aerosolu, v globálním měřítku nejsou tyto účinky velké a zůstávají otázky týkající se fyzikálních mechanismů spojujících CR a nukleaci aerosolu.

Úkol 11: Městské počasí a klima

Městský tepelný ostrov (UHI) je pravděpodobně nejznámějším účinkem přítomnosti měst na místní mikroklima; teplota vzduchu ve městě v noci může být mnohem vyšší (až o 10 °C nebo více) než v okolí. Městské klima, před 20 lety nově vznikající obor meteorologie, je dnes již vyspělým oborem výzkumu. Zahrnuje celou řadu témat, od základních teoretických studií až po aplikovanější výzkum, jehož hlavním cílem je využití klimatických poznatků pro lepší projektování měst po celém světě. Mikrometeorologie vždy patřila ke stěžejním oblastem zájmu městských studií, a to vzhledem k měřítku, které se na ní podílí. Instrumentalisté zabývající se městskou klimatologií jsou již od 70. let 20. století průkopníky neustálého vývoje přístrojového vybavení a analýzy procesů. Z těchto raných studií vyplynuly procesy vedoucí ke vzniku UHI (většinou fyzikální povahy vzhledem k 3D tvaru a materiálům, které tvoří městskou strukturu). V souvislosti s měřením této poměrně složité městské mezní vrstvy dnes přetrvává řada problémů. K získání odborného pohledu na příslušné fyzikální procesy se používají nové teledetekční přístroje krátkého dosahu. Vývoj těchto přístrojů bude nevyhnutelně pokračovat. Městským klimatem se atmosféričtí modeláři začali zabývat teprve tehdy, když atmosférické modely dosáhly dostatečně vysokého rozlišení (několik km), aby mohly explicitně reprezentovat města. První modely představující výměnu energie a vody mezi povrchem měst a atmosférou se objevily počátkem roku 2000 (viz přehledy v Masson, 2006 a Martilli, 2007) a nyní se stále více používají v numerických modelech předpovědi počasí. První mezinárodní vzájemná srovnání městských modelů (Grimmond et al., 2010, 2011) se zabývala některými zjevnými způsoby zlepšení, například v oblasti reprezentace městské vegetace. Kromě toho, přibližně o 15 let později než atmosférické modely, mají nyní regionální klimatické modely prostorové rozlišení kompatibilní s měřítky měst. To samozřejmě představuje novou výzvu v oblasti správného zobrazení měst v klimatických modelech. Stejně tak se studie městské meteorologie nemohou omezit na fyziku nebo chemii, ale musí zohlednit chování obyvatel. Ačkoli biometeorologické studie již existují, zejména pokud jde o úroveň lidského pohodlí, interakce mezi meteorologickým a sociálním světem, a to jak z hlediska lidského pohodlí, ale také například z hlediska spotřeby energie závislé na meteorologii, stále tvoří jednu z hlavních výzev pro městské meteorology.

Výzva 12: Úbytek ozonu a obnova

Ačkoli v mnoha regionech jsou stále pozorována minima koncentrace stratosférického ozonu, začínají být vnímány známky obnovy. Ve stratosféře Antarktidy dosáhla koncentrace halokarbonů vrcholu kolem roku 2000 a poté začala klesat. Současné prognózy naznačují, že k úplnému obnovení by mohlo dojít kolem roku 2050. To znamená, že jedním z hlavních úkolů je zajistit nepřetržité monitorování jak ozonu, tak plynů poškozujících ozonovou vrstvu, aby byla zaručena obnova. Zlepšení základního porozumění procesům a jejich simulace jsou důležité zejména v souvislosti s měnícím se klimatem. Je třeba simulovat oba směry, tj. jak měnící se klima ovlivní ozonovou vrstvu a jak obnova ozonu ovlivní počasí a klima. Jako klíčové se v tomto případě jeví tzv. klimaticko-chemické modely (CCM, Lamarque et al., 2013).

Výše uvedený výčet výzev pro příštích několik let v oblasti výzkumu atmosféry se týká pouze několika nejnaléhavějších nevyřešených otázek a přirozeně zůstává neúplný. Výzvy zde popsané nelze považovat za pravděpodobná hlavní témata výzkumu v časopise Frontiers in Atmospheric Science; jakákoli zajímavá práce spojená se zastřešující oblastí věd o atmosféře by měla v časopise najít své místo.

Poděkování

Podpořeno částečně společností MINECO (Španělsko), projekt TRAMO a FEDER. Tým přidružených redaktorů časopisu Frontiers in Atmospheric Science poskytuje užitečné připomínky.

Gimeno, L., Stohl, A., Trigo, R. M., Dominguez, F., Yoshimura, K., Yu, L., et al. (2012). Oceánské a terestrické zdroje kontinentálních srážek. Rev. Geophys. 50:RG4003. doi: 10.1029/2012RG000389

CrossRef Full Text

Gray, L. J., Beer, J., Geller, M., Haigh, J. D., Lockwood, M., Matthes, K., et al. (2010). Vlivy slunečního záření na klima. Rev. Geophys. 48:RG4001. doi: 10.1029/2009RG000282

CrossRef Full Text

Grimmond, C. S. B., Blackett, M., Best, M. J., Barlow, J., Baik, J-J., Belcher, S. E., et al. (2010). The international urban energy balance models comparison project: first results from phase 1 (Mezinárodní projekt porovnávání modelů energetické bilance měst: první výsledky první fáze). J. Appl. Meteorol. Climatol. 49, 1268-1292. doi: 10.1175/2010JAMC2354.1

CrossRef Full Text

Grimmond, C. S. B., Blackett, M., Best, M. J., Barlow, J., Baik, J-J., Belcher, S. E., et al. (2011). Initial results from Phase 2 of the international urban energy balance model comparison (První výsledky 2. fáze mezinárodního srovnání modelů energetické bilance měst). Int. J. Climatol. 31, 244-272. doi: 10.1002/joc.2227

CrossRef Full Text

IPCC. (2013). Změna klimatu: Hodnotící zpráva Mezivládního panelu pro změnu klimatu. Cambridge, UK: Cambridge University Press.

Lamarque, J.-F., Shindell, D. T., Josse, B., Young, P. J., Cionni, I., Eyring, V., et al. (2013). The atmospheric chemistry and climate model intercomparison project (ACCMIP): overview and description of models, simulations and climate diagnostics (Projekt porovnávání modelů chemie atmosféry a klimatu (ACCMIP): přehled a popis modelů, simulací a diagnostiky klimatu). Geosci. Model. Dev. 6, 179-206. doi: 10.5194/gmd-6-179-2013

CrossRef Full Text

Lorenz, E. N. (1967). Příroda a teorie atmosféry. Ženeva: WMO, 161.

Martilli, A. (2007). Současný výzkum a budoucí výzvy v oblasti modelování městské mezoměřítkové atmosféry. Int. J. Climatol. 27, 1909-1918. doi: 10.1002/joc.1620

CrossRef Full Text

Masson, V. (2006). Modelování městského povrchu a vliv měst v mezoměřítku. Theor. Appl. Climatol. 84, 35-45. doi: 10.1007/s00704-005-0142-3

CrossRef Full Text

Muller, C. L., Chapman, L., Grimmond, C. S. B., Young, D. T., and Cai, X. (2013). Senzory a město: přehled městských meteorologických sítí. Int. J. Climatol. 33, 1585-1600. doi: 10.1002/joc.3678

CrossRef Full Text

National Research Council. (1998). Atmosférické vědy: Entering the Twenty-First Century (Vstup do jednadvacátého století). Washington, DC: The National Academies Press.

Pielke, R. A. Sr., and Wilby, R. L. (2011). Regional climate downscaling-what’s the point? EOS 93, 52-53. doi: 10.1029/2012EO050008

CrossRef Full Text

Wang, C. (2013). Impact of anthropogenic absorbing aerosols on clouds and precipitation: a review of recent progresses [Vliv antropogenních absorpčních aerosolů na oblačnost a srážky: přehled nejnovějších pokroků]. Atmos. Res. 122, 237-249. doi: 10.1016/j.atmosres.2012.11.005

CrossRef Full Text

Yang, J., Gong, P., Fu, R., Zhang, M., Chen, J., Liang, S., et al. (2013). Úloha družicového dálkového průzkumu Země při studiu klimatických změn. Nat. Clim. Change 3, 875-883. doi: 10.1038/nclimate1908

CrossRef Full Text

.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.