Climate models use quantitative methods to simulate the interactions of the important drivers of climate, including atmosphere, oceans, land surface and ice. They are used for a variety of purposes from study of the dynamics of the climate system to projections of future climate. All climate models take account of incoming energy from the sun as short wave electromagnetic radiation, chiefly visible and short-wave (near) infrared, as well as outgoing long wave (far) infrared electromagnetic. Any imbalance results in a change in temperature. Models vary in complexity:

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  • Climate models use quantitative methods to simulate the interactions of the important drivers of climate, including atmosphere, oceans, land surface and ice. They are used for a variety of purposes from study of the dynamics of the climate system to projections of future climate. All climate models take account of incoming energy from the sun as short wave electromagnetic radiation, chiefly visible and short-wave (near) infrared, as well as outgoing long wave (far) infrared electromagnetic. Any imbalance results in a change in temperature. Models vary in complexity: * A simple radiant heat transfer model treats the earth as a single point and averages outgoing energy * This can be expanded vertically (radiative-convective models) and/or horizontally * Finally, (coupled) atmosphere–ocean–sea ice global climate models solve the full equations for mass and energy transfer and radiant exchange. * Box models can treat flows across and within ocean basins. * Other types of modelling can be interlinked, such as land use, allowing researchers to predict the interaction between climate and ecosystems. (en)
  • Ein Klimamodell ist ein Computer-Modell zur Berechnung und Projektion des Klimas für einen bestimmten Zeitabschnitt. Das Modell basiert in der Regel auf einem Meteorologiemodell, wie es auch zur numerischen Wettervorhersage verwendet wird. Dieses Modell wird jedoch für die Klimamodellierung erweitert, um alle Erhaltungsgrößen korrekt abzubilden. In der Regel wird dabei ein Ozeanmodell, ein Schnee- und Eismodell für die Kryosphäre und ein Vegetationsmodell für die Biosphäre angekoppelt. Mathematisch entsteht dadurch ein gekoppeltes System von nicht-linearen, partiellen und gewöhnlichen Differentialgleichungen sowie einigen algebraischen Gleichungen. Die numerische Berechnung dieses Gleichungssystems erfordert eine sehr große Rechenleistung, wie sie von Supercomputern wie dem Earth Simulator bereitgestellt wird. Es werden globale Klimamodelle (sogenannte GCMs, general circulation models) und regionale Klimamodelle unterschieden. Der Hauptunterschied liegt zum einen darin, dass ein globales Klimamodell die gesamte Troposphäre beinhaltet, während ein regionales Modell in der Regel die gleiche Modellphysik abbildet, dies allerdings nur auf einen bestimmten geographischen Ausschnitt der Erde anwendet. (de)
  • Un modèle climatique est une modélisation mathématique du climat dans une zone géographique donnée. Historiquement, le premier modèle atmosphérique date de 1950, et a été testé sur le premier ordinateur existant, l'ENIAC.À la date du 4e rapport du GIEC (2007), le nombre de modèles indépendants utilisés par les différents laboratoires de climatologie à travers le monde étaient de 23. De nombreux types de modèles variant en complexité. Les plus simples permettent d'avoir une très bonne compréhension de ce qui se passe ; les plus complexes permettent d'approcher la réalité. En général, lorsqu'un processus physique est étudié, il est mis en valeur par quatre méthodes différentes : - gar l'étude des données atmosphériques réelles (réanalyse météorologique) - grâce aux super-modèles climatiques mis en place par les centres de recherche nationaux - grâce à des modèles de circulation générale plus simples permettant des modifications de paramètres. - enfin on l'illustre grâce à un toy-model qui permet de donner une image simple du fonctionnement des équations (fr)
  • Los modelos climáticos usan métodos de investigación cuantitativa para simular las interacciones de la atmósfera terrestre, los océanos, el relieve terrestre, y el hielo. Se utilizan para el estudio de la dinámica del sistema meteorológico y climático para las proyecciones del clima futuro. Todos los modelos climáticos tienen en cuenta la energía entrante como las radiaciones electromagnéticas de onda corta (que en este contexto significa visible y ultravioleta) a la tierra, así como la energía saliente de onda larga (infrarrojo) proveniente de la radiación electromagnética de la tierra. Los modelos más populares de estos años son los relacionados con la temperatura del aire por emisiones de CO2 (ver gas de efecto invernadero). Estos modelos predicen una tendencia ascendente en los registros de Tº superficial, y un rápido incremento de la temperatura en altitudes altas. Los modelos pueden oscilar desde relativamente simples a muy complejos: * Simples cálculos de la Tº radiativa tratando a la Tierra como un punto más * Esto puede expandirse verticalmente (modelos radiativo-convectivo), u horizontalmente (modelos de balance de energía) * finalmente, modelos climáticos globales acoplados atmósfera–océano–banquisa (hielo del mar) discretizan, resuelven las ecuaciones para movimiento de fluidos. Ésta no es una lista completa; el ejemplo "modelo de caja" puede ser escrito para tratar flujos a través y dentro de mesetas oceánicas. (es)
  • 気候モデル(きこう -)とは、地球上の大気、海洋などの気候を長期的・量的にシミュレーションするもの。将来の気候の分野において使用される。気象予報において使用される短期的モデルは数値予報モデルと呼ばれるもので、気候モデルとは異なる。 (ja)
  • In climatologia i modelli del clima (o modelli climatici) usano metodi quantitativi basati su equazioni differenziali per simulare le interazioni tra le componenti fondamentali del clima, tra cui l'atmosfera terrestre, gli oceani, la superficie terrestre, la biosfera e la criosfera. Vengono utilizzati per molti scopi che vanno dallo studio delle dinamiche del clima alle proiezioni sul clima futuro nell'ambito dei mutamenti climatici. La modellistica climatologica è una branca della climatologia che esiste sin dagli inizi degli anni 60 del XX secolo. (it)
  • Modele klimatu - opisują ruch powietrza i warunki na Ziemi na podstawie podstawowych praw fizyki. Modele klimatu są używane do oceny klimatu na Ziemi w przyszłości, do oceny scenariuszy zmian klimatu, a także do przewidywania klimatu w przeszłości. Modele klimatu pozwalają na odpowiedź na pytania typu „co by się stało, gdyby”. Np. co by się stało, gdyby ilość dwutlenku węgla zwiększyć dwa razy? Modele klimatu mają cały zakres możliwości od najprostszych modeli jednowymiarowych do złożonych modeli ogólnej cyrkulacji atmosfery: * proste obliczenia temperatury Ziemi na podstawie bilansu promieniowania * jednowymiarowe (1D) modele równowagowe radiacyjno-konwekcyjne * trójwymiarowe modele atmosfery i oceanu dyskretyzujące równania pierwotne ruchu powietrza i wody (pl)
  • Os modelos climáticos utilizam métodos quantitativos para simular as interações da atmosfera, oceanos, superfícies continentais e gelo. São utilizados com vários propósitos que vão desde o estudo da dinâmica do sistema climático até projecções do clima futuro. (pt)
  • Een klimaatmodel is een model dat klimatologische veranderingen in kaart brengt. Een klimaatmodel wordt gebruikt om vast te stellen welk klimaat er in een bepaalde periode was en om te voorspellen hoe het klimaat zich in de toekomst ontwikkelt. Een klimaatmodel is gebaseerd op een verscheidenheid aan relevante empirische gegevens en natuurkundige wetten. Hedendaagse klimaatmodellen bevatten de vijf onderdelen van het klimaatsysteem: de hydrosfeer, lithosfeer, atmosfeer, biosfeer en cryosfeer. De moeilijkheidsgraad van een klimaatmodel kan variëren. De simpelste variant beschouwd de Aarde zonder atmosfeer die in stralingsbalans is. Dit kan worden uitgebreid in verticale richting door een atmosfeer toe te voegen. Een gekoppeld algemeen circulatiemodel beschrijft het totaal van veranderingen in massa, energie en straling in de hydrosfeer, lithosfeer, atmosfeer en cryosfeer. Een algemeen circulatiemodel wordt vaak gekoppeld aan een apart model dat de dynamica van de biosfeer beschrijft. (nl)
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  • 気候モデル(きこう -)とは、地球上の大気、海洋などの気候を長期的・量的にシミュレーションするもの。将来の気候の分野において使用される。気象予報において使用される短期的モデルは数値予報モデルと呼ばれるもので、気候モデルとは異なる。 (ja)
  • In climatologia i modelli del clima (o modelli climatici) usano metodi quantitativi basati su equazioni differenziali per simulare le interazioni tra le componenti fondamentali del clima, tra cui l'atmosfera terrestre, gli oceani, la superficie terrestre, la biosfera e la criosfera. Vengono utilizzati per molti scopi che vanno dallo studio delle dinamiche del clima alle proiezioni sul clima futuro nell'ambito dei mutamenti climatici. La modellistica climatologica è una branca della climatologia che esiste sin dagli inizi degli anni 60 del XX secolo. (it)
  • Os modelos climáticos utilizam métodos quantitativos para simular as interações da atmosfera, oceanos, superfícies continentais e gelo. São utilizados com vários propósitos que vão desde o estudo da dinâmica do sistema climático até projecções do clima futuro. (pt)
  • Climate models use quantitative methods to simulate the interactions of the important drivers of climate, including atmosphere, oceans, land surface and ice. They are used for a variety of purposes from study of the dynamics of the climate system to projections of future climate. All climate models take account of incoming energy from the sun as short wave electromagnetic radiation, chiefly visible and short-wave (near) infrared, as well as outgoing long wave (far) infrared electromagnetic. Any imbalance results in a change in temperature. Models vary in complexity: (en)
  • Ein Klimamodell ist ein Computer-Modell zur Berechnung und Projektion des Klimas für einen bestimmten Zeitabschnitt. Das Modell basiert in der Regel auf einem Meteorologiemodell, wie es auch zur numerischen Wettervorhersage verwendet wird. Dieses Modell wird jedoch für die Klimamodellierung erweitert, um alle Erhaltungsgrößen korrekt abzubilden. In der Regel wird dabei ein Ozeanmodell, ein Schnee- und Eismodell für die Kryosphäre und ein Vegetationsmodell für die Biosphäre angekoppelt. (de)
  • Los modelos climáticos usan métodos de investigación cuantitativa para simular las interacciones de la atmósfera terrestre, los océanos, el relieve terrestre, y el hielo. Se utilizan para el estudio de la dinámica del sistema meteorológico y climático para las proyecciones del clima futuro. Todos los modelos climáticos tienen en cuenta la energía entrante como las radiaciones electromagnéticas de onda corta (que en este contexto significa visible y ultravioleta) a la tierra, así como la energía saliente de onda larga (infrarrojo) proveniente de la radiación electromagnética de la tierra. (es)
  • Un modèle climatique est une modélisation mathématique du climat dans une zone géographique donnée. Historiquement, le premier modèle atmosphérique date de 1950, et a été testé sur le premier ordinateur existant, l'ENIAC.À la date du 4e rapport du GIEC (2007), le nombre de modèles indépendants utilisés par les différents laboratoires de climatologie à travers le monde étaient de 23. De nombreux types de modèles variant en complexité. Les plus simples permettent d'avoir une très bonne compréhension de ce qui se passe ; les plus complexes permettent d'approcher la réalité. (fr)
  • Modele klimatu - opisują ruch powietrza i warunki na Ziemi na podstawie podstawowych praw fizyki. Modele klimatu są używane do oceny klimatu na Ziemi w przyszłości, do oceny scenariuszy zmian klimatu, a także do przewidywania klimatu w przeszłości. Modele klimatu pozwalają na odpowiedź na pytania typu „co by się stało, gdyby”. Np. co by się stało, gdyby ilość dwutlenku węgla zwiększyć dwa razy? Modele klimatu mają cały zakres możliwości od najprostszych modeli jednowymiarowych do złożonych modeli ogólnej cyrkulacji atmosfery: (pl)
  • Een klimaatmodel is een model dat klimatologische veranderingen in kaart brengt. Een klimaatmodel wordt gebruikt om vast te stellen welk klimaat er in een bepaalde periode was en om te voorspellen hoe het klimaat zich in de toekomst ontwikkelt. Een klimaatmodel is gebaseerd op een verscheidenheid aan relevante empirische gegevens en natuurkundige wetten. Hedendaagse klimaatmodellen bevatten de vijf onderdelen van het klimaatsysteem: de hydrosfeer, lithosfeer, atmosfeer, biosfeer en cryosfeer. (nl)
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  • Climate model (en)
  • Klimamodell (de)
  • Modelo climático (es)
  • Modèle climatique (fr)
  • Modello del clima (it)
  • 気候モデル (ja)
  • Modele klimatu (pl)
  • Klimaatmodel (nl)
  • Modelo climático (pt)
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