在他們的模型模擬中，氣候研究人員總是必須做出讓步。即使擁有全球最大的計(jì)算機(jī)，它們也只能在有限的程度上再現(xiàn)真實(shí)世界。根據(jù)應(yīng)用，必須簡(jiǎn)化空間分辨率，但也要簡(jiǎn)化模型所代表的物理過(guò)程。盡管通常仍可以以較高的空間分辨率進(jìn)行數(shù)月至數(shù)年的模型實(shí)驗(yàn)，但數(shù)百年至數(shù)千年的積分只能在較粗的分辨率下進(jìn)行。過(guò)去，模型是為特定目的而開發(fā)的?，F(xiàn)在，GEOMAR亥姆霍茲基爾海洋研究中心提出了一種靈活的模型套件，稱為FOCI(靈活的海洋和氣候基礎(chǔ)設(shè)施)。

“在FOCI中，我們結(jié)合了GEOMAR在海洋和氣候建模方面數(shù)十年的專業(yè)知識(shí)。新系統(tǒng)可以研究新問(wèn)題，例如平流層臭氧洞對(duì)南大洋環(huán)流的影響或墨西哥灣流對(duì)大氣的影響流程”，GEOMAR海洋氣象研究小組的Katja Matthes教授解釋說(shuō)。

GEOMAR海洋動(dòng)力學(xué)研究部門負(fù)責(zé)人Arne Biastoch教授指出：“有了新系統(tǒng)，我們就可以在不同的時(shí)間范圍內(nèi)研究許多不同的研究問(wèn)題。”海洋學(xué)家繼續(xù)說(shuō)道：“我們最初使用FOCI系統(tǒng)執(zhí)行了一組標(biāo)準(zhǔn)化的基本測(cè)試。”“我們必須找出模型系統(tǒng)是否能夠再現(xiàn)觀測(cè)到的氣候和當(dāng)前的海洋環(huán)流。只有當(dāng)我們確信該系統(tǒng)能夠在有限的誤差帶內(nèi)成功地模擬當(dāng)前條件時(shí)，它才能用于調(diào)查未知現(xiàn)象或以預(yù)測(cè)未來(lái)的氣候狀況。”結(jié)果已經(jīng)發(fā)表在國(guó)際期刊《地球科學(xué)模型開發(fā)》上，非常有前途。Biastoch教授說(shuō)：“特別是，我們以非常高的分辨率在區(qū)域模式下操作海洋模型的專門知識(shí)大大改善了結(jié)果，并減少了常見的模型誤差，例如墨西哥灣流系統(tǒng)中海面溫度的偏差。”FOCI還可以實(shí)現(xiàn)以前在海洋中高達(dá)一公里的空間分辨率下無(wú)法實(shí)現(xiàn)的配置。

迄今為止進(jìn)行的基本實(shí)驗(yàn)包括在1500年的時(shí)間里使用工業(yè)化前的溫室氣體進(jìn)行控制，以及涵蓋1850年至今的數(shù)個(gè)實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可用于驗(yàn)證。Katja Matthes說(shuō)：“目前的結(jié)果令人鼓舞。”該系統(tǒng)將得到進(jìn)一步完善，并將用于解決自然氣候波動(dòng)以及人為氣候變化等各種問(wèn)題。“從我們的角度來(lái)看，F(xiàn)OCI是GEOMAR模擬海洋中的小規(guī)模過(guò)程，平流層與對(duì)流層之間的相互作用以及海洋中的生物地球化學(xué)過(guò)程的理想系統(tǒng)。它還使我們能夠開展復(fù)雜的項(xiàng)目，例如大量的模型仿真幾十年來(lái)，計(jì)算時(shí)間相當(dāng)合理。” Matthes教授總結(jié)道。