IV. MÔ HÌNH TOÀN CẦU VÀ MÔ HÌNH KHÍ HẬU KHU VỰC ĐƯỢC LỰA CHỌN THỬ NGHIỆM
6 ECHO-G = ECHAM4 + HOPE-G
4.2.2. Mô tả mô hình khu vực CCAM
CCAM (Conformal-Cubic Atmospheric Model: Mô hình khí quyển Bảo giác Lập phương) được chạy tại CSIRO từ năm 1997 (McGregor, 2005). CCAM có thể được cài đặt để chạy như một mô hình toàn cầu, và đầu ra của nó lại được sử dụng làm điều
kiện biên và điều kiện ban đầu của CCAM khi được cấu hình cho một khu vực nào đó. Khi đó CCAM lại đóng vai trò là một mô hình khu vực.
Lưới bảo giác lập phương sử dụng bởi CCAM có thể hiểu như là việc lấy các lưới trên các mặt của một hình lập phương và ánh xạ nó lên một hình cầu (xem Hình 4.1).
Hình 4.3. Biểu diễn của lưới bảo giác lập phương và phép chiếu của nó lên hình cầu.
Việc sử dụng lưới bảo giác lập phương cho phép các phân giải đồng nhất hơn, các tính toán tiết kiệm tài nguyên hơn và có thể áp dụng các quá trình tham số hóa vật lý một cách đồng nhất. Sadourny (1972) đã đưa ra lưới dựa trên ánh xạ từ hình lập phương vào hình cầu, và giới thiệu các giải pháp tương ứng của các phương trình nước nông. Sadourny (1972) đã gặp vấn đề nhiễu mà ông cho rằng nguyên nhân là do sai phân hữu hạn bậc thấp ở góc mặt lập phương. McGregor (1997) đã chỉ ra rằng kỹ thuật semi-Lagrangian do chính McGregor đưa ra năm 1993 (McGregor, 1993) cho phép có các giải pháp chính xác và không bị nhiễu đối với các hoàn lưu theo phương ngang.
Sự phát triển của CCAM bắt đầu mạnh mẽ từ năm 1994, khi mà McGregor được biết về lưới bảo giác tại hội thảo tưởng niệm Andre Robert tổ chức tại Montreal vào tháng 10. Sau đó McGregor (1996) đã thử nghiệm phương pháp hoàn lưu semi- Lagrangian cho lưới bảo giác lập phương. Mô hình với các phương trình nguyên thủy đầy đủ sau đó được phát triển. Các mô phỏng đầu tiên, bao gồm các gói tham số hóa vật lý được mô tả trong McGregor và Dix (1997, 1998). Mô tả về CCAM như là một mô hình toàn cầu được viết bởi McGregor và Dix (2001). Các phát triển về động lực mô hình và các tham số hóa vật lý hiện vẫn được tiếp tục, bao gồm cả việc mô phỏng theo dõi khí, và các mô phỏng khí hậu khu vực.
Hình 4.4. Ví dụ về lưới bảo giác lập phương C20 – nghĩa là trên mỗi mặt lập phương có 20×20 ô lưới. Hình trên: nhìn từ vô cùng. Hình dưới: hình chiếu trên lưới kinh vĩ.
Trong hợp tác nghiên cứu với CSIRO (Australia's Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation), mô hình CCAM đã được cài đặt và chạy thử nghiệm thành công. Các kết quả trong Chuyên đề này là các kết quả đầu tiên áp dụng CCAM để nghiên cứu cho khu vực Việt Nam. Trong tương lai, khi mua được mã nguồn và nhận được sự hỗ trợ chuyển giao công nghệ của nhóm phát triển CCAM, việc phân tích, sử dụng và phát triển các kết quả CCAM sẽ được phát huy nhiều hơn nữa.