氣候模擬實(shí)驗(yàn)室功能隨技術(shù)的發(fā)展不斷*

氣候模擬是模擬氣候形成過程和結(jié)果的方法，分實(shí)驗(yàn)?zāi)M和數(shù)值模擬，前者用實(shí)臉室手段模擬各種不同氣候因子的作用下的氣候狀況．后者運(yùn)用一系列的靜力學(xué)，動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)方程建立氣候數(shù)學(xué)模式，在高速電子計(jì)算機(jī)上用數(shù)值方法求解。目前己經(jīng)能用這些方法模擬出與實(shí)況非常一致的大氣環(huán)流和溫度、濕度等要素的空間分布及時(shí)間變化。

氣候模擬的發(fā)展說明，它是研究氣候變化規(guī)律的有力的實(shí)驗(yàn)手段。更合理、更客觀的氣候模式，可用于研究各種因子在不同時(shí)間尺度的氣候變化中的作用，預(yù)測(cè)人類活動(dòng)對(duì)氣候的可能影響，為大范圍氣候改造和控制提出一定依據(jù)；也可研究在一定條件下氣候變化的可能趨向，為氣候預(yù)報(bào)提供依據(jù)。

目前發(fā)展趨勢(shì)為可觀的是區(qū)域氣候模擬，區(qū)域氣候模擬研究在過去十幾年里取得了顯著的進(jìn)步。經(jīng)過廣泛的發(fā)展和不斷的檢驗(yàn)，區(qū)域氣候模式現(xiàn)在已經(jīng)成為氣候研究和業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)的重要工具。目前已經(jīng)發(fā)表了很多令人鼓舞的結(jié)果，其中包括過去氣候事件的模擬，當(dāng)前氣候發(fā)展演變和未來氣候變化的預(yù)測(cè)，特別是對(duì)月和季節(jié)尺度氣候的模擬與預(yù)測(cè)。通過對(duì)高分辨率和動(dòng)力連續(xù)的區(qū)域氣候模式結(jié)果的分析，人們對(duì)于周—季節(jié)時(shí)間尺度的各種物理過程，包括陸面和水文過程、邊界層、云和降水、云-輻射相互作用的認(rèn)識(shí)也在不斷的深入。然而，區(qū)域氣候是多尺度擾動(dòng)(如中尺度、天氣尺度、行星尺度擾動(dòng))和多圈層系統(tǒng)(如大氣圈、生物圈、水圈、冰雪圈、陸面)相互作用的結(jié)果，同時(shí)物理過程本身具有不確定性，人們對(duì)一些復(fù)雜的物理過程，特別是土壤濕度作用以及云-氣候反饋過程也缺乏深刻的理解，因此該領(lǐng)域的研究還面臨著很多挑戰(zhàn)。 

由于區(qū)域氣候模式較好地表示了地形和地表狀況，同時(shí)包含較詳細(xì)的陸地過程方案，因而能捕獲許多大氣環(huán)流模式難以分辨的區(qū)域尺度溫度、降水分布和土壤水分變化特征。此外，區(qū)域氣候模擬對(duì)于了解溫室氣體強(qiáng)迫可能導(dǎo)致的增暖在區(qū)域尺度上的特征及生態(tài)、環(huán)境效應(yīng)也具有重要的意義。

氣候模擬實(shí)驗(yàn)室是一種綜合性的多功能氣候模擬試驗(yàn)設(shè)備，其功能是在一定空間內(nèi)模擬一種或多種氣候條件狀態(tài)，可進(jìn)行高溫干燥試驗(yàn)、低溫凍融試驗(yàn)、濕熱寒潮試驗(yàn)、溫度循環(huán)試驗(yàn)、濕度循環(huán)試驗(yàn)、凍融循環(huán)試驗(yàn)、鹽霧試驗(yàn)、淋雨試驗(yàn)、結(jié)露試驗(yàn)、日照試驗(yàn)、C02和S02的酸性氣體腐試驗(yàn)及有鹽類及化學(xué)物質(zhì)浸的海水浸潤(rùn)試驗(yàn)等，為試驗(yàn)樣品提供多種環(huán)境條件和不同的測(cè)試手段，并實(shí)現(xiàn)多種耦合環(huán)境的模擬，包括氣候環(huán)境與力學(xué)荷載作用的綜合、氣候環(huán)境與腐工業(yè)環(huán)境的綜合等，且充分考慮試驗(yàn)的綜合環(huán)境設(shè)置、荷載施加反力架的布置、腐環(huán)境下加載方式和設(shè)備防護(hù)等多種綜合因素。