I deras modellimuleringar, klimatforskare måste alltid göra kompromisser. Även med de största datorerna som finns tillgängliga världen över, de kan bara återskapa den verkliga världen i begränsad omfattning. Beroende på applikationen, förenklingar måste göras i den rumsliga upplösningen, men också i de fysiska processer som modellen representerar. Medan modellförsök under perioder av månader till några år ofta fortfarande kan göras med hög rumslig upplösning, integrationer under århundraden till årtusenden kan endast utföras vid grövre upplösning. Förr, modeller utvecklades för ett specifikt syfte. Nu, GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel presenterade ett flexibelt modellpaket, kallas FOCI (Flexible Ocean and Climate Infrastructure). Den är baserad på jordsystemmodellen från Max Planck Institute for Meteorology i Hamburg och har modifierats med NEMO -havsmodellen, för att representera småskaliga processer i haven vid högre upplösning.

"I FOCI kombinerar vi årtionden av expertis inom havs- och klimatmodellering på GEOMAR. Det nya systemet möjliggör undersökning av nya frågor som till exempel påverkan av det stratosfäriska ozonhålet på cirkulationen i södra oceanen eller Golfströmens påverkan på atmosfären processer, "förklarar professor Dr. Katja Matthes från Maritime Meteorology Research Unit på GEOMAR.

"Med det nya systemet, vi kan undersöka många olika forskningsfrågor inom olika tidsskalor, "Professor Dr. Arne Biastoch, chef för Ocean Dynamics Research Unit på GEOMAR, pekar ut. "Vi utförde initialt en uppsättning standardiserade grundtester med FOCI -systemet, "fortsätter oceanografen." Vi var tvungna att ta reda på om modellsystemet kan reproducera det observerade klimatet och den nuvarande havscirkulationen. Endast om vi är övertygade om att systemet framgångsrikt kan simulera de nuvarande förhållandena inom begränsade felband kan det användas för att undersöka okända fenomen eller för att förutsäga framtida klimatförhållanden. "Resultaten, som har publicerats i den internationella tidskriften Geovetenskaplig modellutveckling , är mycket lovande. "Särskilt, vårt speciella kunnande när det gäller att använda havsmodellen regionalt med mycket hög upplösning förbättrar resultaten avsevärt och minskar, till exempel, vanliga modellfel som avvikelser i havsytemperaturer i Gulf Stream -systemet, "säger professor Biastoch. FOCI möjliggör också konfigurationer som tidigare var omöjliga vid rumsliga upplösningar på upp till en kilometer i havet.

De grundläggande experimenten som genomförts hittills inkluderar en kontrollkörning över 1, 500 år med förindustriella växthusgaskoncentrationer och flera experiment som täcker perioden från 1850 till idag, för vilka observationsdata finns tillgängliga för verifiering. "De nuvarande resultaten är mycket uppmuntrande, "säger Katja Matthes. Systemet kommer att förbättras ytterligare och användas för olika frågor för att studera naturliga klimatfluktuationer, men också antropogena klimatförändringar. "Ur vår synvinkel, FOCI är det perfekta systemet för GEOMAR för att simulera småskaliga processer i havet, interaktioner mellan stratosfären och troposfären samt biogeokemiska processer i havet. Det gör det också möjligt för oss att utföra komplexa projekt som ett stort antal modellsimuleringar under flera decennier med en rimlig mängd datortid, "Avslutar professor Matthes.