4.4. Az éghajlatszimulációk főbb típusai napjainkban

A modellekkel végzett éghajlatszimulációk főbb típusai nem nagyon változtak meg az elmúlt évtizedek során. A szimulációtípusokat az éghajlati kényszerek futtatás során figyelembevett értékei határozzák meg.

A kontroll-futtatásokban az éghajlati kényszerek (a napállandó, a szén-dioxid és más üvegházgázok, valamint az aeroszolok koncentrációjának) értéke állandó. A modellek tükrözik a napi és az évszakos változásokat, illetve a hosszabb időtartamú kvázi-periodikus jelenségeket, mint pl. az ENSO vagy a Madden-Julian oszcilláció (Madden és Julian, 1994). Egy jó minőségű modell futtatása során más változások nem léphetnek fel, a modellnek bizonyos idő után (az ún. felpörgési idő végére) egy kvázi-stacionárius állapotot kell elérnie. Leggyakrabban a jelen klímával, vagyis a Meteorológiai Világszervezet által elfogadott konvenció szerint a legutóbbi lezárt 3 évtized átlagértékeivel, az ún. éghajlati normálértékekkel hasonlítják össze a modelleredményeket. Mivel a jelen klímát nemcsak a jelenlegi éghajlati kényszerek, hanem azoknak a múltban akkumulálódott hatása is befolyásolja, ezek a futtatások elméletileg sem lehetnek hibamentesek. Feltételezik azonban, hogy az ilyen, ún. retardált hatások csekélyek.

Az idealizált éghajlati szimulációk azt a célt szolgálják, hogy az éghajlati folyamatokba jobb betekintést nyerjünk. Vannak olyan kísérletek, melyekben a CO2 koncentráció növekedése pontosan 1%/év, s olyanok is, amelyekben a széndioxid-tartalom kezdettől 2-szerese, 3-szorosa stb. a jelenlegi értéknek. A legtradicionálisabb CO2-duplázódási szcenáriók egészen M.I. Budyko munkásságáig nyúlnak vissza, s a kontroll-futtatásokhoz hasonlóan ezeket is a stacionárius állapot eléréséig futtatják. Természetesen ezen szimulációk is „beépített hibával” terheltek, hiszen a kényszerek időben folyamatosan változnak, s nem ugrásszerűen. E hibák ellenére, a korlátozott számítógépi kapacitás miatt egészen az 1990-es évekig csak ilyen szimulációkat futtathattak a kutatók. Az ezredfordulóra viszont már teljesen kiszorultak az alkalmazási gyakorlatból, helyüket a reális, időben változó kényszerekkel számoló szimulációk vették át.

Az időfüggő éghajlati kényszerekkel végzett szimulációk elvégzéséhez először megadják a feltételezett forgatókönyveket, amelyek között természetesen kitüntetett szerepet játszanak az antropogén kényszerek (az üvegházhatású gázok és az aeroszolok kibocsátásának, valamint a felszíni albedó változásának) szcenáriói. A forgatókönyvek meghatározása igen összetett feladat, mely gazdasági szakértelmet, mérnöki és közigazgatási ismereteket, valamint komplex rendszerelemzést igényel. Ezért általában az IPCC koordinálásában globálisan e célra rendelkezésre álló emisszió-szcenáriókat használják a modellekben. A különböző szimulációk között a közeli jövőre vonatkozó és az emberi tevékenység által okozott éghajlatváltozás megbecslésére irányuló szcenáriók mellett végeznek a közelmúltra (az elmúlt 100 évre), a régmúltra (az elmúlt 1.000-10.000 évre) és a földtörténeti korok éghajlatára vonatkozó szimulációkat is (Hoffert és Covey, 1992; Hansen et al., 2006; Hegerl et al. 2006).