Nelle loro simulazioni di modelli, i ricercatori sul clima devono sempre scendere a compromessi. Anche con i computer più grandi disponibili in tutto il mondo, possono riprodurre il mondo reale solo in misura limitata. A seconda dell'applicazione, devono essere apportate semplificazioni nella risoluzione spaziale, ma anche nei processi fisici rappresentati dal modello. Sebbene gli esperimenti sui modelli per periodi che vanno da mesi a pochi anni spesso possono ancora essere effettuati con un'elevata risoluzione spaziale, integrazioni nel corso di secoli o millenni possono essere eseguite solo con una risoluzione più grossolana. Nel passato, modelli sono stati sviluppati per uno scopo specifico. Ora, GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel ha presentato un kit modello flessibile, denominata FOCI (Flexible Ocean and Climate Infrastructure). Si basa sul modello del sistema terrestre del Max Planck Institute for Meteorology di Amburgo ed è stato modificato con il modello oceanico NEMO, per rappresentare processi su piccola scala negli oceani a una risoluzione più elevata.

"In FOCI combiniamo decenni di esperienza nella modellazione oceanica e climatica presso GEOMAR. Il nuovo sistema consente di indagare su nuove questioni come l'influenza del buco dell'ozono stratosferico sulla circolazione nell'Oceano Antartico o l'impatto della Corrente del Golfo sull'atmosfera processi, " spiega il professor Dr. Katja Matthes dell'Unità di ricerca sulla meteorologia marittima presso GEOMAR.

"Con il nuovo sistema, possiamo investigare molte diverse domande di ricerca su una vasta gamma di scale temporali, " Professor Dr. Arne Biastoch, capo dell'Unità di ricerca Ocean Dynamics presso GEOMAR, sottolinea. "Inizialmente abbiamo eseguito una serie di test di base standardizzati con il sistema FOCI, " continua l'oceanografo. "Abbiamo dovuto scoprire se il sistema modello è in grado di riprodurre il clima osservato e l'attuale circolazione oceanica. Solo se siamo sicuri che il sistema possa simulare con successo le condizioni attuali entro bande di errore limitate, può essere utilizzato per indagare fenomeni sconosciuti o per le previsioni delle condizioni climatiche future." I risultati, che sono stati pubblicati sulla rivista internazionale Sviluppo del modello di geoscienza , sono molto promettenti. "In particolare, il nostro speciale know-how nella gestione del modello oceanico a livello regionale ad altissima risoluzione migliora notevolmente i risultati e riduce, Per esempio, errori di modello comuni come deviazioni nelle temperature della superficie del mare nel sistema Gulf Stream, " afferma il professor Biastoch. FOCI consente anche configurazioni che prima erano impossibili con risoluzioni spaziali fino a un chilometro nell'oceano.

Gli esperimenti di base effettuati finora includono una corsa di controllo su 1, 500 anni con concentrazioni di gas serra preindustriali e diversi esperimenti che coprono il periodo dal 1850 ai giorni nostri, per i quali i dati osservativi sono disponibili per la verifica. "I risultati attuali sono molto incoraggianti, " dice Katja Matthes. Il sistema sarà ulteriormente migliorato e utilizzato per varie domande per studiare le fluttuazioni climatiche naturali, ma anche cambiamenti climatici antropogenici. "Dal nostro punto di vista, FOCI è il sistema ideale per GEOMAR per simulare processi su piccola scala nell'oceano, interazioni tra stratosfera e troposfera e processi biogeochimici nell'oceano. Ci consente inoltre di eseguire progetti complessi come un gran numero di simulazioni di modelli per diversi decenni con una ragionevole quantità di tempo di calcolo, "Conclude il professor Matthes.