Análisis teórico y numérico de modelos simples para predicción climática

Abstract

Através de las páginas de este Trabajo de Fin de Grado se guiará al lector en el desarrollo de la base teórica en la que se cimenta la física del problema, los diversos modelos por los que se han optado para determinar los fenómenos que se experimentan por medio de diferentes datos empíricos junto a la información de la literatura y las metodologías de resolución numérica utilizadas. Nos centraremos en los casos de sistemas de 0 dimensiones (0D) y 1 dimensión (1D) aplicados a la atmósfera terrestre. Dichos modelos presentan la peculiaridad de tener un control activo de las concentraciones de gases de efecto invernadero pudiendo así, predecir las variaciones y manifestaciones que percibiremos de nuestro clima a través de distintas perturbaciones o simulaciones temporales. Además gracias a su naturaleza, será posible la estimación de los climas de épocas glaciales del ciclo terrestre. Su resolución numérica estará basada en códigos tipo Matlab perfectamente extrapolables a las diversas herramientas numéricas existentes actualmente. Gracias a la filosofía y metodología usada, se ha conseguido reducir el número de hipótesis iniciales acostumbrados en la literatura junto a sus errores y además, la obtención de un amplio rango de aplicación.

Through the next pages of this End-of-course Project, we’re going to explain the theorycal physics’base of the problem, different models we have introduced in order to represent the climate phenomenons with the literature and measuring datas, and the methodology for the numerical resolution. We’re focusing in zero (0D) and one dimensions (1D) system applying in Earth’s atmosphere. With these models we can distinguish the different effects produced based on the amount of greenhouse gases that we find in the atmosphere that will allow us to predict the variations and manifestations of our climate system with different perturbations and temporal simulations. In addition, the laws that govern it allow us to estimate the climate of the ice-age periods. The numerical resolution is based on Matlab’s code. Its simplicity allows to use in other types of numerical computing environments. Thanks to the philosophy and methodology developed in this project, we have gotten a reduction of the initial hypothesis used in the literature and the errors with a large field of application.