В рамках проекта Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 (CMIP6) [1] были предложены сценарии Shared Socioeconomic Pathways (SSPs) [2], которые характеризуют различные социально-экономические траектории развития общества в отсутствие климатических изменений, приводящие к различным проблемам смягчения последствий изменения климата и адаптации к ним.
Сценарии идентифицируются с использованием формы записи SSPx-y, где SSPx — это социально-экономический путь развития, используемый для обозначения сценария, а y — приблизительный уровень радиационного воздействия от 2.6 Вт/м2 до 8.5 Вт/м2 к 2100г. в рамках конкретного сценария.
В 6-ом оценочном докладе [3] Межправительственной группой экспертов по изменению климата (МГЭИК) предложены пять социально-экономических сценариев:
- SSP1: сценарий устойчивого развития (сильное международное сотрудничество, приоритетное внимание устойчивому развитию, улучшению условий жизни и предпочтению потребления экологически чистых товаров и услуг);
- SSP2: промежуточный сценарий (текущие социальные, экономические и технологические тенденции сохраняются, развитие и рост действуют неравномерно в зависимости от страны и региона);
- SSP3: сценарий регионального соперничества – низкий международный приоритет охраны окружающей среды, что приводит к сильной деградации окружающей среды в некоторых регионах;
- SSP4: неравенство – большое неравенство в обществе внутри стран и между странами, небольшие инвестиции в образование и здравоохранение, быстрый рост населения. Общество становится очень уязвимым к изменениям климата;
- SSP5: развитие, основанное на интенсивном использовании ископаемого топлива и отмеченное значительными инвестициями в здравоохранение, образование и новые технологии.
Глобальная совместная климатическая модель ИВМ РАН версии INM-CM5 [4, 5] состоит из модели атмосферы с аэрозольным блоком [6] и блоком описания деятельного слоя суши [7, 8], а также модели океана [9], дополненной блоком динамики и термодинамики морского льда [10, 11]. Пространственное разрешение модели атмосферы составляет 2º×1.5º и 73 σ-уровня по вертикали, верхний уровень расположен на высоте около 60 км. В нижней и средней стратосфере шаг по вертикали близок к 500 м, ниже и выше его величина возрастает до 1000-1500 м. В аэрозольном блоке решаются прогностические уравнения для концентрации 10 веществ, и он имеет такое же разрешение, как и модель атмосферы. Модель океана имеет горизонтальное разрешение 0.5º×0.25º и 40 σ-уровней по вертикали. Модель участвует в программе по сравнению климатических моделей CMIP6 [1]. Рассматриваемая версия климатической модели ИВМ РАН участвует в международном проекте по сравнению совместных моделей CMIP6 [1,2] и демонстрирует результаты в воспроизведении современного климата [4, 5], его изменений в 1850-2014 гг. [12] и прогнозе изменений климата до 2100 г. [13,14,15], а также, экстремальных погодно-климатических явлений [16, 17, 18], сравнимые с другими современными моделями Земной системы.
Данные сценарных расчетов (с 2015 г.) по сценариям SSP1-2.6, SSP2-4.5 и SSP5-8.5 (1 член ансамбля) и SSP3-7.0 (10 членов ансамбля) представлены на сервере с данными экспериментов климатической модели ИВМ РАН версии INMCM5. Данные представлены в виде неформатных файлов прямого доступа (бинарных файлов) и в формате NetCDF (в папкe scenario_netcdf).
Литература
[1] Eyring V., Bony S., Meehl G. A. et al. Overview of the Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 (CMIP6) experimental design and organization — Geosci. Model Dev., 2016, vol. 9, No. 5, pp. 1937—1958.
[2] O’Neill B. C., Tebaldi C., van Vuuren D. P., et. al. The Scenario Model Intercomparison Project (ScenarioMIP) for CMIP6 — Geosci. Model Dev., 2016, vol. 9, pp. 3461—3482.
[3] IPCC 2021 Climate Change 2021: The Physical Science Basis. {\it Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change} ed V. Masson-Delmotte, P. Zhai, A. Pirani \etal (Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 2391)
[4] Volodin E. M., Mortikov E. V., Kostrykin S. V. et al. Simulation of the present-day climate with the climate model INMCM5. — Climate Dynamics, 2017, vol. 49. No. 11, pp. 3715—3734.
[5] Volodin E.M., Mortikov E.V., Kostrykin S.V. et al. Simulation of modern climate with the new version of the INM RAS climate model. — Izv. Atmos. Ocean. Phys., 2017, vol. 53, pp. 142—155.
[6] Volodin E. M., Kostrykin S. V. The aerosol module in the INM RAS climate model. — Russian Meteorology and Hydrology, 2016, vol. 41, No. 8, pp. 519—528.
[7] Volodin, E.M., Lykosov, V.N. Parametrization of Heat and Moisture Transfer in the Soil-Vegetation System for Use in Atmospheric General Circulation Models: 1. Formulation and Simulations Based on Local Observational Data. — Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics, 1998, vol. 34, No. 4, pp. 405–416.
[8] Volodin, E.M., Lykosov, V.N. Parametrization of Heat and Moisture Transfer in the Soil-Vegetation System for Use in Atmospheric General Circulation Models: 2. Numerical Experiments in Climate Modeling. — Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics, 1998, vol. 34, No. 5, pp. 559–569.
[9] Terekhov K. M., Volodin E. M., Gusev A. V. Methods and efficiency estimation of parallel implementation of the σ-model of general ocean circulation. —Russ. J. Numer. Anal. Math. Modelling, 2011, vol. 26, No. 2, pp. 189—208.
[10] Yakovlev N. G. Reproduction of the large-scale state of water and sea ice in the Arctic Ocean in 1948–2002: Part I. Numerical model. — Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics, 2009, vol. 45, No. 3, pp. 357—371.
[11] Yakovlev N. G. Reproduction of the large-scale state of water and sea ice in the Arctic Ocean from 1948 to 2002: Part II. The state of ice and snow cover. — Izv. Atmos. Ocean. Phys., 2009, vol. 45, No. 4, pp. 478— 494.
[12] Volodin E. M., Gritsun A. S. Simulation of observed climate changes in 1850–2014 with climate model INM-CM5. — Earth System Dynamics, 2018, vol. 9, No. 4, pp. 1235—1242.
[13] Tebaldi C., Debeire K., Eyring V. et al. Climate model projections from the Scenario Model Intercomparison Project (ScenarioMIP) of CMIP6 — Earth Syst. Dynam., 2021, vol. 12, pp. 253— 293.
[14] Volodin, E.M. Possible Climate Change in Russia in the 21st Century Based on the INM-CM5-0 Climate Model. — Russ. Meteorol. Hydrol., 2022, vol. 47, pp. 327— 333.
[15] Volodin E. M. and Gritsun A.S. Simulation of Possible Future Climate Changes in the 21st Century in the INM-CM5 Climate Model. — Izvestiya, Atmospheric and Ocean Physics, 2020, vol. 56, No. 3, pp. 218—228.
[16] Kim Y. H., Min S. K., Zhang X. et al. Evaluation of the CMIP6 multi-model ensemble for climate extreme indices. —Weather and Climate Extremes, 2020, vol. 29, 100269.
[17] Tarasevich M.A. and Volodin E.M. Influence of various parameters of INM RAS climate model on the results of extreme precipitation simulation. /In: International Young Scientists School and Conference on Computational Information Technologies for Environmental Sciences,May 27 – June 6, 2019. — IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, vol. 386,p. 012012, 2019. IOP Publishing
[18] Volodin E.M., Tarasevich M.A. Simulation of Climate and Weather Extreme Indices with the INM-CM5 Climate Model. — Russ. Meteorol. Hydrol., 2018, vol. 43, pp. 756—762.