История ГАЗ-24 «Волга»: обзор и модификации авто
ГАЗ-24 «Волга» — это легковой автомобиль среднего класса, рассчитанный на широкий круг потребителей. Он производился серийно на заводе им. Молотова с 1970 вплоть до 1978 года.
Знаменитый ГАЗ-21 долге годы был на пике популярности и благодаря ряду инноваций оставлял позади многих своих конкурентов. Но ближе к 60-м годам ХХ столетия этот автомобиль уже выглядел немного устаревшим, а потому и было дано задание конструкторам Горьковского завода взяться за поиск новых решений и разработки новой «Волги».
Немного истории о автомобиле
Первые работы по созданию ГАЗ-24 были начаты еще в 1961 году, за которые взялся главный конструктор Горьковского завода Александр Невзоров. Проектированием внешнего вида занимались дизайнеры Киреев Н.И. и Циколенко Л.И. С самого начала еще не было обрисовано четкой картины, поэтому одновременно разрабатывалось несколько вариантов нового ГАЗа и каждый из них — под разные двигатели. Решили использовать не только четырехцилиндровый 2.5 литровый двигатель (кстати, от предшественника ГАЗ-21) и восьмицилиндровый V-образный на 3 литра, но также 5.53-литровый восьмицилиндровый и дизельный четырехцилиндровый (скорей всего – только для импорта).
поисковый макет новой «Волги», 1959-60 гг.
Только спустя 4 года уже окончательно был разработан как внешний вид, так и технические характеристики нового автомобиля. В такой достаточно серьезной модернизации положительную роль сыграло и то, что как раз в этот момент сам завод тоже переживал серьезную модернизацию и получил много современного оборудования. Это позволяло без особых затруднений воплощать в жизнь все замыслы.
американские аналоги — AMC Rambler (сверху) и Mercedes-Benz W111 (снизу)
Как и предыдущие модели ГАЗа, новая Волга была создана, ориентируясь на американский автопром. Это чувствуется не только в «начинке», но и внешнем виде. ГАЗ-24 ничем особо не отличался и для Европы (впрочем, как и для СССР) был заслуженным «средняком». Единственное, чем может похвастаться отечественная модель, так это тем, что много оборудования, которое в импортных автомобилях предлагалось, как дополнительное, в ГАЗ-24 включалось в базовую комплектацию, и потому он удовлетворял потребности даже требовательных покупателей. Дизайн кузова давался конструкторам очень непросто: пытаясь создать современный автомобиль, никому не хотелось копировать уже чей-то. В результате на «заключительный» вердикт было представлено около шести полноразмерный макетов (с круглыми и прямоугольными фарами).
В средине 1967 года конструкторы дали официальное объявление о скором выходе в свет новенького ГАЗа и уже зимой 1968 года эта «Волга» красовалась на автомобильной выставке в Киеве, которая проходила на ВДНХ. За этот год было выпущено 32 опытных экземпляра, которые собирались по «обходной» технологии. Спустя год этот показатель вырос до 215 штук. Но официальная дата выпуска ГАЗа-24 приходится на 15 июля 1970 года и ответ тому прост – именно в этот день Советский Союз отмечал столетие Владимира Ленина, а этот автомобиль решили связать с именем великого вождя.
иллюстрация журнала «За рулем», 1968 год
Дизайнерские решения обновленной «Волги»
В общих чертах, внешний вид автомобиля был типичным тем временам и во многом повторял американские модели, хотя светотехника была приближенной к европейской. Линии кузова выглядят довольно-таки строго, его панели просты и лаконичны, а стекла уже не имеют такого изгиба, как у более ранних моделях, и только дополняют эту самую «строгость». Крыша имела сглаженные углы и четкие ребра, которые очерчивали ее профиль. Стекла как задних, так и передних дверей имели срезаны наискосок уголки, которые выполняли роль форточки. Кстати, такой «прием» спустя какое-то время позаимствовали некоторые иностранные конструкторы. Но были некоторые элементы, которые достаточно сильно выделяли ГАЗ-24 на фоне остальных, например, декорированная хромированными накладками задняя стойка, штампированный воздухосборник на капоте и вентиляционные дефлекторы. Кстати, достаточно интересно смотрелись и расположенные на задних крыльях «плавники», а также – выступающие ребра жесткости на передних крыльях (никакой особой роли они не выполняли, зато помогали водителю лучше чувствовать габариты автомобиля).
панель управления ГАЗ-24
Радиаторная решетка имела V-образную форму, небольшой наклон вперед и своеобразный рисунок, названный в народе «китовый ус». Под решеткой располагался по все ширине горизонтальный молдинг. Как габаритные огни, так и поворотники имеют несколько классическую европейскую конструкцию. Глядя на автомобиль сзади, сразу бросаются в глаза вертикальные шестигранные фонари, которые еще больше подчеркивали широкие габариты этой модели. Поначалу катофары устанавливались отдельно, но потом их перенесли в сами фонари, тем самым, упростив всю конструкцию. Схема работы фонарей была стандартной: красные – это стоп-сигнал, белые – это задний ход, а оранжевые – это поворотники.
Декорирующих деталей в Волге сравнительно немного. Одними их них являются серебристый молдинг с острыми углами, а также – эмблема «Волга» на передней и задней части кузова. Дизайн дверных ручек с большой удобной кнопкой остался прежним. Бампер имел защитную резиновую полоску и крепился без использования дополнительных скрытых болтов. Номерной знак крепился на специальной откидной площадке под передним бампером. Кроме этого, в автомобиле были предусмотрены на крыльях два зеркала заднего вида и автоматически выдвижной антенной (она была на правом крыле). Что касается окраски автомобиля, то цвета подбирались достаточно простые и не бросающиеся в глаза. Для продажи на внутреннем рынке, автомобили окрашивали в серо-голубой, белый, лимонный (для такси) или серый цвета. Все другие цвета либо использовались для экспорта, либо красились по индивидуальному заказу высокопоставленных лиц. Иногда можно встретить и двухцветные Волги, но как правило это импортные модели, которые уже перекрашивались за границей.
салон базовой модели ГАЗ-24
Что касается салона ГАЗ-24, то он тоже достаточно прост и почти аскетичен. Скромная обивка, минимум оборудования и приглушенные цвета не вызывали диких эмоций, но и не были навязчивыми. Но многим он нравился, ведь салон был достаточно просторным и широким, а диваны (до 1977 года они устанавливались как сзади, так и спереди) отличались мягкостью, комфортабельностью и имели подлокотники. Передняя панель плоская, симметричная и минималистическая (отсутствовал даже тахометр), ее обивка была сделана из матового фактурного хрома, которого немного позже заменила обивка «под дерево». Интересно и то, что спидометр был ленточным, на котором скорость показывалась в следствии прокрутки красной ленты с цифрами слева направо. Руль и все рукоятки были изготовлены из черного прочного пластика, но последние дополнительно имели белые декоративные вставки (которые потом заменили на черные).
В принципе, все приборы управления были «американского типа», а поэтому несколько непривычными для советского населения. К примеру, кнопка переключения ближнего и дальнего света, а также – педаль акселератора находились на полу, а «ручник» — под панелью приборов. Все остальные кнопки и переключатели (свет фар, отопление, омыватели, «поднос»…) располагались горизонтально в один ряд, как справа, так и слева от руля. Цвет диванов гармонично сочетался с цветом обивки дверей (до 1977 года это была комбинация ворсистой ткани и винила, а цвет использовался исключительно красный, серый либо коричневый). Иногда можно встретить велюровые или плюшевые нарядные обивки, но они делались исключительно под заказ высокопоставленных лиц. Все модификации ГАЗ-24 имели трехдиапазонный приемник, который принимал волны разной длины (короткие, средние и длинные), а некоторые модели дополнялись и коротковолновой приставкой под основной радиолой. Экспортные экземпляры оборудовали приемниками, принимавшими FM-диапазон и имеющими исключительно английские обозначения.
Общие характеристики и технические особенности ГАЗ-24
Двигатель автомобиля ГАЗ-24
Новая «Волга», как и ее предшественник, была заднеприводной, вот только сама база стала на 10 см больше, и это дало возможность вывести диван за пределы задних колес, сделав его шире. Несущий кузов автомобиля имел приваренную подмоторную раму и отличался такой компоновкой, которая гарантировала хорошую унификацию к любым его типам (универсал, такси, седан и т.д.). По сравнению с ГАЗ-21, 24-я модель стала на целых 13 см ниже, чем немного не соответствовала ГОСТу (передняя необозреваемая зона была на 1.5 см больше допустимой). Зато такое решение положительно сыграло управляемости автомобиля на высокой скорости, а также – комфорте сидящих в нем пассажиров, ведь машину намного меньше «трясло» во время езды по бездорожью. За счет уменьшения длины кузова и увеличения поворотных углов передних колес, улучшилась маневренность автомобиля.
первый эскиз багажника автомобиля
Четырехцилиндровый двигатель имел достаточно простую и типичную для того времени конструкцию – восемь приводных клапанов были расположены в головке блока цилиндров (по 2 шт). Сам блок цилиндров, поршни, головка блока и впускной коллектор изготавливались из легких алюминиевых сплавов. Благодаря тому, что гильзы были сменные (их еще называли «мокрыми»), ремонтировать двигатель стало намного проще. Одной из особенностей Волговского двигателя было и то, что он был очень дефорсирован, а это, в свою очередь, положительно сказалось на тяговой силе автомобиля, особенно при малых оборотах и использовании любых доступных смазочных материалов. ГАЗ-24 разгонялся до 100 км/ч всего за 19 секунд, а максимальная скорость, при этом, составляла 145 км. Да, показатели не самые лучшие, но вполне приемлемые для 70-х годов.
компоновочная схема автомобиля
Кстати, одними из важных нововведений стали синхронизировання коробка передач, тормозная система с раздельными приводами и самоотводящими цилиндрами, полнопоточный маслофильтр, амортизаторы телескопического типа, а также – заднеприводный стояночный тормоз. Карданная передача у Волги была двухшарнирная, а задний мост имел разрезной картер, аналогичный картерам компании Timken. Задний мост ГАЗ-24 был заметно облегченный, гипоидный и имел разъемный картер. Шасси отличалось простотой и консервативностью, зато обеспечивало долговечность всех деталей. Шкворневой передний мост был кованным, имел очень прочную поперечину и рычаги. Рессорная задняя подвеска имела телескопические амортизаторы, а удлиненные несимметричные рессоры имели более широкие листы, которые улучшали саму подвеску и боковую устойчивость автомобиля. Руль имел заднее расположение тяг, шарниры которых оснащались вкладышами из пластика. Само рулевое колесо имело две спицы, а ступица была немного углублена. Колодочные барабанные тормоза имели гидравлический привод и автоматическую регулировку зазора. Диаметр барабанов составлял 11 дюймов, и это гарантировало отличную динамику тормозов в сочетании с мощностью двигателя и возможностью езды на достаточно высоких скоростях.
Кроме того, новинкой советского автопрома стал гидровакуумный усилитель, который, по сути, являлся полной копией узла Girling PowerStop и современное отопление салона с функцией обдува не только переднего, но и заднего стекла. Хоть новая «Волга» обрела достаточно эргономичную и современную компоновку, нельзя не остановить свое внимание и на нескольких ее недостатках. Во-первых – это несоответствие пропорций и углов пониженной крыши с дверным проемом, что делало посадку в машину несколько затрудненной. Во-вторых – это неудобный багажник с излишней погрузочной высотой и затрудненным доступом к его передней стенке. Хотя сам багажник вполне может похвастаться более удобным и надежным замком.
Технические характеристика ГАЗ-24
Год выпуска | 1959-1978 гг. |
---|---|
Название | ГАЗ-24 «Волга» |
Год выпуска | 1970-1978 гг |
Кузов | Несущий цельнометаллический седан |
Вместительность | 4 пассажира, водитель, 50 кг багажа |
Двигатель | Карбюраторный, 4-цилиндровый 24-Д |
Объем двигателя | 2445 см.3 |
Диаметр цилиндра | 92 см |
Степень сжатия | 8,2 |
Макс. мощность | 69,9 кВт / 95 л.с. |
Вид топлива | Аи-93 |
Средний расход топлива | 10-13 л/100 км |
Максимальная скорость | 145 км/ч |
Время разгона до 100 км/ч | 19 сек |
Сцепление | Сухое, однодисковое с гидравлическим приводом |
Коробка передач | Механическая, 4-ступенчатая, оснащена синхронизаторами |
Подвеска, передняя/задняя | Независимая/рессорная |
Амортизаторы | Телескопические, гидравлические с 2-сторонним действием |
Карбюратор | 2-камерный с падающим потоком |
Рулевой механизм | Глобоидный с 3-гребневым роликом и передаточным числом 19,1 |
Рулевой вал | Оснащен травмобезопасной муфтой и противоугонным устройством (блокиратором) |
Тормозная система | Барабанного типа с гидравлическим приводом и индикатором об отказе одного из контуров |
Батарея аккумулятора | 6СТ-60-ЭМ |
Смотрите полные характеристики ГАЗ-24
Производство и экспорт
Историю производства данного автомобиля принято делить на три этапа, хотя фактически он состоит из двух. «Третья серия» была подвержена очень серьезной модернизации и получила индекс ГАЗ-24-10, поэтому к ГАЗу-24, как таковому, и не относиться, а рассматривается как отдельная модель.
Волга «первой серии» выпуска, в период с 1968 по 1977 гг.
«Волги» в первые годы выпускались небольшими партиями и каждая из них имела свои отличия. Конструкторам постоянно приходилось тестировать автомобили, исправлять ошибки, использовать определенные наработки и совершенствовать автомобиль. Первым делом исправление касалось зеркал заднего вида, которые на практике оказались неудобными. В результате, левое зеркало перенесли на дверь водителя, а правое исключили полностью. Далее был установлен более надежный замок багажника и рессоры, а через неточность показателей ленточного спидометра, его заменили обычным, стрелочным. Кстати, спустя пару лет конструкторы решили установить и задние стояночные огни, которые всегда зажигались при открытии дверей пассажирами.
«Вторая жизнь» автомобиля началась в 1977 году, когда модернизация коснулась не только технической части, но и его внешнего вида. Бамперы обзавелись своеобразными «клыками», которые подчеркивали строгость и агрессивность, а также – противотуманными фарами. Сзади дополнительно установили фонари с катофарами. В салоне автомобиля все металлические детали прикрыли мягкой обивкой из ткани или кожзама. Это делало его более комфортабельным, уютным и безопасным. Заботясь о пассажирах, конструкторы установили ремни безопасности, хотя и пришлось пожертвовать подлокотниками.
салон экспортной праворульной «Волги»
Советская «Волга» пользовалась широкой популярностью в многих европейских странах и даже в тех, которые считались более развитыми в плане автомобильного производства. Советские автомобили ежегодно тысячами импортировались как в готовом, собранном виде, так и в форме SKD (комплектов для дальнейшей сборки). Стоит отметить, что наибольшей популярностью пользовались именно модели с экономичным дизельным двигателем, а иностранные дилеры довольно часто изменяли дизайн салона или цветовое решение ГАЗ-24.
Основные модификации двадцать четвертой «Волги»
ГАЗ-24-01 – такси с маркированным кузовом седан, дефорсированным двигателем ЗМЗ-24-01, таксометром, зеленым фонарем (свободен)
такси с кузовом седан, модель 24-01
ГАЗ-24-02 – пятидверный универсал серийного производства.
Пятидверный универсал ГАЗ 24-02
ГАЗ-24-03 – санитарный автомобиль
ГАЗ-24-04 – такси с кузовом седан .
ГАЗ-24-24 – лимитированный автомобиль для спецслужб с улучшенным двигателем, большей скоростью движения (до 170 км/час) и усиленным кузовом. В народе назывался «догонялка».
Модель ГАЗа-24-24, разработанная для спецслужб («догонялка»)
ГАЗ-24-54 – экспортный праворульный седан
ГАЗ-24-95 — лимитированная серия с полным приводом и отсутствием рамы. Всего выпущено 4 экземпляра, одна из которых досталась Брежневу, а остальные – высокопоставленным военным.
Выпуск седанов ГАЗ-24 в первые годы:
1967 — 25;
1968 — 31;
1969.-215;
1970 — 18486;
1971 год — 55470;
1972 — 60006
Интересные факты и запоминающиеся события
Волга очень часто использовалась в советских соревнованиях, и была одним из самых сильных участников. Их водители носили репутацию достаточно агрессивных и просто безрассудных гонщиков, каждая гонка которых нередко заканчивалась серьезными повреждениями. Кстати, ГАЗ-24 регулярно участвовал в различных гонках вплоть до 2000-х годов.
В 1976 году завод «Радон» (а потом подключился и «Агат») массово выпускал сувенирные игрушки ГАЗ-24 в масштабе 1:43. Первыми ее купить могли только читатели журнала «Автолегенды СССР» №9, куда она прилагалась в качестве подарка.
игрушка ГАЗ-24, которая прилагалась к журналу Автолегенды СССР №9
Британская группа «Depeche Mode», снимая в 1986 году клип «Stripped», использовала во многих кадрах черную Волгу. В народе автомобиль любили называть «баржа» (грузовое судно)
ГАЗ-24 Кабриолет – это довольно редкое явление, которое выпускалось даже не Горьковским заводом, а Бронницким, и то – только перед большими военными парадами.
редкий экземпляр Волги Кабриолет, представлена в одном из музеев
Этот автомобиль прославился в таких фильмах «Служебный роман» и «Люди и манекены», а также сериале «Чернобыль. Зона отчуждения».
«Волга» в одном из эпизодов фильма «Служебный роман»
Смотрите также история ГАЗ-69 и история ГАЗ М20 Победа
Группа ГАЗ показала новую «Газель» :: Бизнес :: РБК
Новая модель коммерческого автомобиля представлена на выставке Comtrans 2019. В продажу машину, получившую название «Газель NN», планируется запустить в 2021 году
Фото: olga.sun1405 / Instagram
Группа ГАЗ представила на выставке Comtrans 2019 (официально начнет работу в МВЦ «Крокус Экспо» 3 сентября) легкий коммерческий автомобиль нового поколения «Газель NN», сообщает ТАСС.
По словам президента группы ГАЗ Вадима Сорокина, «Газель NN» разработана в год 25-летия первой «Газели» и выгодно отличается наличием «интеллектуальной платформы», обеспечивающей высокий уровень безопасности, низкую утомляемость водителя и экономическую эффективность работы.
«Газель NN» — это более 30 систем помощи водителю, повышенный комфорт, сниженная стоимость владения и универсальность», — отметил Сорокин (цитата по ТАСС).
Агентство «РИА Новости» со ссылкой на Сорокина уточняет, что новая платформа «Газели NN» адаптирована как под использование двигателя внутреннего сгорания, так и электротяги. Позднее в группе ГАЗ сообщили РБК, что кабина водителя получила «принципиально новый интерьер», который включает комфортабельное водительское кресло с 20 регулировками, климат-контроль, мультимедийную систему с 9-дюймовым экраном, новую комбинацию приборов с TFT-дисплеем и возможность бесключевого доступа и запуска двигателя.
Начать серийное производство автомобиля планируется в 2020 году, а продажи запустить в 2021 году.
Турецкий противоток – Газета Коммерсантъ № 114 (6108) от 28.06.2017
Как стало известно “Ъ”, Газпромбанк выходит из газового бизнеса в Турции. Банк продает свою долю в трейдерском бизнесе, после того как его партнер Akfel Holding был национализирован в конце 2016 года. Учитывая планы «Газпрома» продать другой свой актив в стране — Bosphorus gas, группа уже в этом году может полностью покинуть турецкий рынок. По данным “Ъ”, окончательное решение об этом еще не принято. Монополия до сих пор рассматривает варианты реанимации сбытового бизнеса в Турции, несмотря на стагнацию рынка и непростые отношения с властями.
Газпромбанк (ГПБ) находится в завершающей стадии выхода из компании Promak, которой принадлежит контрольная доля (60%) в двух импортерах российского газа в Турцию — Enerco и Avrasya, рассказали “Ъ” источники, знакомые с ситуацией. Банку в Promak принадлежало 40%, остальная доля у Akfel Holding, которая в конце 2016 года была де-факто национализирована (см. “Ъ” от 12 декабря). Сумма сделки, по словам источников “Ъ”, могла составить около €40 млн. В ГПБ не предоставили комментариев.
Когда ГПБ и Akfel создавали Promak в 2014 году, внеся в СП свои доли соответственно в Avrasya и Enerco, они договорились о колл-опционе, позволявшем каждой стороне выкупить долю другой в течение двух лет. Тогда представлялось наиболее вероятным, что долю турецких партнеров — контролировавшей Akfel семьи Бальтачи — выкупит российский банк. Параллельно «Газпром» вел переговоры о покупке 50% во входящей в Akfel Holding компании Akfel gas.
У Akfel gas контракт с «Газпромом» на поставку 2,25 млрд кубометров газа в год, у Enerco — на 2,5 млрд млрд кубометров, у Avrasya — на 0,5 млрд. У «Газпрома» также есть 71% акций Bosphorus gaz с контрактом на 2,5 млрд кубометров. Получив 50% в Akfel gas, «Газпром» контролировал бы около 16% турецкого рынка газа, обеспечивая при этом примерно 60% импорта газа в страну.
Но турецкий регулятор так и не согласовал сделку с Akfel gas, а в 2015 году обострение политических отношений РФ и Турции поставило под вопрос целесообразность присутствия «Газпрома» на местном рынке. В 2016 году ГПБ решил продать долю в Promak по опциону, получил разрешение регулятора и первый платеж от Akfel Holding. Но в начале декабря Akfel Holding была национализирована турецким госфондом по страхованию вкладов (TMSF) по подозрению в финансировании организации Фетхуллаха Гюлена (признана в Турции террористической). Это притормозило сделку, ее ход возобновлен только весной, говорят источники “Ъ”.
Александр Медведев, зампред правления «Газпрома», 6 июня
Фактически полноценного свободного рынка газа в Турции как не было, так и нет
«Газпром» также собирается продать Bosphorus, в начале июня об этом говорил зампред правления монополии Александр Медведев. Покупателем станет местная Sen Group, которой сейчас принадлежат остальные 29% в Bosphorus. Господин Медведев объяснял, что турецкий рынок теряет привлекательность из-за ослабления лиры и регулируемых тарифов, и сослался на «непредсказуемость»: «Мы видим, какие действия предпринимаются турецкой стороной с другими частными компаниями». По словам собеседников “Ъ”, важнейшим фактором стали убытки Bosphorus — около €100 млн в 2016 году.
По итогам этих сделок «Газпром» может полностью уйти с внутреннего рынка Турции, оставшись только экспортером. Такая конфигурация может усилить переговорную позицию «Газпрома» в спорах по цене на газ, поскольку компания уже не будет прямо заинтересована в сохранении рентабельности сбытового бизнеса. Сейчас «Газпром» находится в арбитраже абсолютно со всеми турецкими клиентами — как с государственной Botas, так и с частными импортерами. Но, по словам источников “Ъ”, окончательное решение об уходе «Газпрома» из Турции еще не принято. Более того, в феврале была создана Gazprom Turkey Enerji A.S., учредителем которой, по словам собеседников “Ъ”, выступила Gazprom Schweiz.
Компания также подала заявку на лицензию на импорт и экспорт газа. Ряд собеседников “Ъ” полагает, что компании в будущем может быть передана часть объемов газа, которые ранее покупали другие структуры «Газпрома». Другие источники “Ъ” сомневаются в этом, так как считают, что Анкара не позволит существовать компании, полностью принадлежащей «Газпрому», а монополия с подозрением отнесется к потенциальным турецким партнерам.
Проблема и в том, что турецкий рынок, еще три года назад обещавший стать вторым для «Газпрома» по объему продаж после Германии, перешел фактически к стагнации. При этом позиции газа из РФ на нем все более уязвимы, так как Турция активно работает над другими источниками, увеличивая число СПГ-терминалов, а в генерации газ сталкивается со все большей конкуренцией с углем. По оценке Гульмиры Рзаевой из Оксфордского института энергетических исследований, потребление газа в Турции будет расти весьма умеренно и с нынешнего годового объема в 48 млрд кубометров достигнет 50 млрд кубометров в год только к 2020 году.
Юрий Барсуков
ГАЗ-62 – три разных модели
В. Мамедов
В истории автомобилестроения разные модели, имеющие один и тот же заводской индекс или одно обозначение, встречаются редко. Для серийных машин такое просто невозможно, а вот среди экспериментальных примеры найдутся. В частности, на Горьковском автозаводе индекс «62» присваивался автомобилям трижды, и судьба всех этих разработок оказалась несчастливой: машины, успешно прошедшие испытания, так и не пали к потребителям. Работники архива УКЭР любезно помогли найти фотографии этих, теперь уже забытых моделей; их создатели давно не работают на заводе, однако некоторые сведения собрать все же удалось.
Первый опытный образец автомобиля с индексом «62» увидел свет в 1940 г. На заводе шла подготовка к грядущей войне. Широкомасштабные эксперименты с легкими армейскими трехосными автомобилями с колесной формулой 6х4 показали бесперспективность этого пути. А ведь именно по нему шли в середине 30-х годов автостроители, стремясь обеспечить армейские подразделения компактным транспортным средством повышенной проходимости. Требовался привод на все колеса автомобиля, тем более, что в некоторых капиталистических странах (читай – «у предполагаемого противника»…) полноприводные вездеходы уже принимались на вооружение.
Перелом в ситуации наступил, когда на ГАЗ стало поступать закупленное в США оборудование для производства шариковых шарниров равных угловых скоростей, снимающих основную проблему на пути появления собственных вездеходов. Одной из первых подобных разработок стал ГАЗ-62 образца 1940 г. с колесной формулой 4х4. Автомобиль получил самый мощный из всего моторного ряда ГАЗа двигатель – 6-цилиндровый бензиновый ГАЗ-11 (после войны он стал называться ГАЗ-51) рабочим объемом 3,48 л, в основе которого лежала конструкция американского Dodge D5. Этот мотор развивал 76 л.с. при 3 400 мин
Машина отличалась оригинальной конструкцией раздаточной коробки, рычаг управления которой имел четыре положения: 1 – «включен только задний мост», 2 – «включены (жестко) оба моста», 3 – «нейтраль» и 4 – «включены оба моста через демультипликатор с передаточным отношением 1,82:1». Повышение тяговых свойств автомобиля обеспечивали также главные передачи с передаточным отношением 6,66:1 и специальные шины размерностью 34х7 дюймов с рисунком протектора «Граунд грипп».
Внешне ГАЗ-62 был похож на серийный грузовик ГАЗ-ММ, от которого позаимствовал кабину. Капот в связи с установкой более длинного двигателя получился значительно массивнее, облицовка радиатора была оригинальной. Вскоре чугунная головка цилиндров уступила место алюминиевой, мощность двигателя выросла до 85 л.с. С этим мотором первый ГАЗ-62 показал великолепную динамику и проходимость, полностью оправдал все возлагавшиеся на него надежды.
С грузом в 2 т автомобиль на шоссе разгонялся до 88 км/ч. Весной 1941 г. во время испытаний на грунте полностью груженые опытные образцы преодолевали овраги, на дне которых была вода и густая грязь глубиной до 400 мм; взбирались по травянистым склонам крутизной в 20°; легко транспортировали по вспаханному полю артиллерийские орудия. Результаты предшествовавших зимних испытаний также были положительными. По снежной целине ГАЗ-62 передвигался благодаря развитым грунтозацепам шин и браслетным цепям, надеваемым на двускатные задние колеса. Протоколы испытаний зафиксировали глубину снежного покрова 600 мм, не ставшего преградой горьковскому вездеходу.
Применять цепи рекомендовалось и при движении по глубокой грязи. Что касается экономичности, то наименьший расход бензина в 16,2 л/100 км достигался при движении по асфальту со скоростью 35–45 км/ч. И это с мотором, имевшим чугунную головку. Переход на алюминиевую головку позволил снизить расход топлива в тех же условиях до 15,7 л/100 км. Конечно, в реальности эти величины были недостижимы. Эксплуатационная норма расхода топлива при движении машины по дорогам с твердым покрытием была определена в 25 л/100 км, а в условиях бездорожья она повысилась до 60 л/100 км.
Успешный ход работ по этой машине позволил создать ее трехосную версию с колесной формулой 6х6. Новый прототип получил индекс ГАЗ-33 и также хорошо себя зарекомендовал в качестве вездехода для армии. Начавшаяся война заставила прекратить все экспериментальные работы. В дальнейшем наработки, сделанные по проекту ГАЗ-62 образца 1940 г., легли в основу полноприводного ГАЗ-63, хотя это была совсем другая машина…
Второй ГАЗ-62 во многом обязан своему появлению знакомству наших конструкторов с лэнд-лизовскими Dodge «три четверти», в больших количествах поступавших в нашу страну. Эти американские машины отличались предельной простотой, надежностью и очень высокой ремонтопригодностью. А благодаря удачной развесовке и колесам с шинами большого диаметра, они имели прекрасную проходимость.
Горьковские конструкторы сразу же после окончания войны приступили к проектированию своего варианта такого вездехода. ГАЗ-62 «второй», появился в экспериментальном цехе в 1952 г. и очень напоминал меньший по размерам ГАЗ-69, работа над которым шла параллельно. При габаритах 5 000х2 100х1 800 мм и колесной базе 2 850 мм автомобиль был рассчитан на перевозку 12 бойцов с амуницией и оружием или 1 200 кг груза. Максимальная скорость автомобиля на шоссе составляла 85 км/ч.
«Сердцем» новому ГАЗ-62 служил все тот же 6-цилиндровый 76-сильный мотор, что и на первом автомобиле с этим индексом. Разработанный в соответствии с требованиями военных, образец 1952 г. отличался рядом прогрессивных решений. Так, для предотвращения попадания воды, грязи и песка барабанные колесные тормозные механизмы были герметизированы. Резиновые подушки в заделках рессор снизили объем техобслуживания. По меркам того времени вездеход получился весьма комфортабельным: имелся мощный отопитель с обдувом ветрового стекла, а задние рессоры обладали переменной жесткостью, обеспечивая высокую плавность хода.
В 1958 г. прошедший все жесткие испытания вездеход ГАЗ-62 демонстрировали в качестве перспективной модели Горьковского автозавода на Всесоюзной промышленной выставке в Москве (позднее – ВДНХ), однако в производство он запущен не был. Выглядит это более чем странно. Ведь прототип этой машины, Dodge «три четверти», пережив множество модернизаций, выпускался почти до начала 90-х годов, уступив свое место в армии только «Хаммерам».
Что же случилось потом на ГАЗе? Конструкторы встали за кульманы и начали «с нуля» разработку очередного ГАЗ-62, на сей раз, бескапотного.
Третий ГАЗ-62 был создан в рекордные сроки. Он оказался компактнее предшественника (габариты 4 870х2 100х2 385 мм, база – 2 700 мм) и также был рассчитан на транспортировку 12 человек или 1,1 т груза.
Важным преимуществом модели было уменьшение габаритной высоты благодаря брезентовому верху кабины, откидному ветровому стеклу и съемным верхним боковинам дверей со стеклами. Благодаря этому ГАЗ-62 мог разместиться внутри вертолета Ми-4 и десантироваться на парашюте.
Для облегчения доступа к силовому агрегату кабина откидывалась вперед с помощью двух пружин. Отдавая дань современным тенденциям, вездеход оснастили более экономичным вариантом все того же 6-цилиндрового двигателя, имевшего систему форкамерно-факельного зажигания. Любопытно, что это «ноу-хау» в СССР не прижилось, зато с успехом было учтено при разработке некоторых зарубежных конструкций. По своим мощностным параметрам ГАЗ-62 1959 г. повторил достижения модели 1940 г.: те же 85 л.с. при 3,48 л рабочего объема. Однако было у машины и много перспективного.
Межколесные дифференциалы кулачкового типа, главные передачи мостов с гипоидным зацеплением, телескопические амортизаторы и шины с распорными кольцами в дальнейшем можно было увидеть на всех последующих полноприводных моделях завода. При преодолении песчаных и заболоченных грунтов шины ГАЗ-62 позволяли двигаться автомобилю с давлением в них всего 0,5 кгс/см2, что было существенным достижением для машин тех лет.
Максимальная скорость вездехода на асфальте составляла 80 км/ч. Средний расход топлива на такой дороге был равен 16 л/100 км. При емкости двух бензобаков 105 л это позволяло иметь запас хода при одной заправке около 650 км. На испытаниях в роли ближайшего зарубежного аналога ГАЗ-62 выступал немецкий Unimog, при этом отечественный вездеход не уступал ему по проходимости. Часто автомобили буксировали прицеп полной массой 1 200 кг, имитирующий артсистему. Модификации ГАЗ-62А оснащались лебедкой, устанавливаемой за передним бампером. При массе 2 570 кг ГАЗ-62 без прицепа преодолевал подъем в 32°, с прицепом – 22°. Максимальная глубина проходимого брода доходила до 0,8 м.
Прошедший все испытания третий ГАЗ-62 стали собирать на конвейере и направлять в армию. Выпуск 1959 г. составил 40 ед., 1960 – 21, в 1961 г. изготовили пять автомобилей, в 1962 г. – три. На том все и кончилось. Армия отказалась от ладного, симпатичного вездехода, которому даже не нашлось места в заводском музее. Говорят, до середины 70-х последний ГАЗ-62 сохраняли в бронетанковом музее в подмосковной Кубинке, а затем и его уничтожили.
Больше несчастливый индекс «62» на заводе никаким разработкам не присваивали. Мало ли что…
ГАЗ-А
Необходимо отметить, что автомобиль ГАЗ-А не был точной копией американского Форда, в его конструкцию были внесены изменения с поправкой на знаменитые советские дороги. Был усилен картер сцепления, доработан рулевой механизм. Так же был установлен дополнительный воздушный фильтр, ведь пыли на наших «дорогах» было предостаточно. Доработки были сделаны, но в итоге машина оказалась достаточно слабой, двигатель мощностью 40 лошадиных сил хоть и способен был развивать скорость до 90 км/ч, но хватало его лишь для передвижения по хорошим дорогам. Подвеска на поперечных рессорах не выдерживала нагрузок и быстро выходила из строя. Недостаточно жесткая рама способствовала быстрому расшатыванию и разрушению кузова машины.
Однако кроме всех недостатков машина обладала и не малым преимуществом — легко ремонтировалась и была относительно не дорогой. Кроме того, благодаря очень малой степени сжатия (4.2), в жаркую погоду, двигатель мог работать практически на всем, что горит.
Бампер автомобиля изготавливался из стали, в виде 2 полос, был оснащен никелированной решёткой радиатора, на которой красовалась первая эмблема Горьковского автозавода — черный овал с буквами ГАЗ и изображением серпа с молотом. Лобовое стекло было изготовлено из двух слоев, с проложенной между ними эластичной пленкой, которая от времени желтела и предавала стеклу характерный желтый оттенок. При ударе такое стекло не разбивалась на кучу маленьких кристалликов, как современные стекла, а трескалось и оставалось на месте, причем трескалось отменно. Так как ГАЗ-А выпускался преимущественно с открытым кузовом, спасаться от непогоды можно было при помощи брезентового тента. Над дверьми так же надевались брезентовые боковины с целлулоидными окнами.
Бензобак автомобиля ГАЗ-А располагался на задней стенке моторного отсека и практически нависал над ногами водителя и пассажира. Благодаря такому размещению бензобака можно было отказаться от такой несовершенной на тот момент детали как бензонасос, топливо самотеком поступало в карбюратор. Для предотвращения подачи топлива в карбюратор, в нижней части бака имелся краник, перекрывающий подачу топлива.
63 — Советский Полноприводный Грузовой Автомобиль, История Разработки и Эксплуатация, Особенности Конструкции и Характеристики, Достоинства и Недостатки, Тюнинг и Модификации
04.10.2019
Полноприводный грузовик ГАЗ-63 с обычным деревянным кузовом
Полноприводные грузовые автомобили появились в Советском Союзе лишь после окончания Великой Отечественной войны. Самым первым из них стал ГАЗ 63, долгое время остававшийся единственным образцом подобной машины. Этот автомобиль использовался и в армии, и «на гражданке», на нем осуществлялись перевозки в самых разных регионах СССР, применялся он и в других странах. Даже сегодня такие машины еще можно увидеть на дорогах России, правда, теперь уже в качестве «коллекционных экземпляров». Свое предназначение ГАЗ-63 полностью выполнил, но он еще долго будет оставаться одним из символов советского автомобилестроения.
История создания
Во второй половине 30-х годов прошлого века конструкторы Горьковского автозавода впервые задумались о разработке полноприводного грузовика собственной конструкции. Точнее, речь шла о создании нескольких вариантов шасси, на базе которых можно было бы затем выпускать целое семейство новых машин.
В 1939 году был изготовлен один из первых опытных образцов таких автомобилей, получивший название ГАЗ-63, но по своему внешнему виду ничем не отличимый от привычной всем «полуторки».
Причина такого сходства проста – оригинальную кабину для нового грузовика еще не создали, взяв её попросту от уже освоенного в производстве ГАЗ-АА. Дальнейшие работы далеко не продвинулись, поскольку началась война. Вспомнили про ГАЗ-63 лишь в 1943 году, когда Андрей Липгарт, главный конструктор Горьковского автозавода, подготовил проектный документ, предусматривавший создание сразу нескольких новых видов техники – обычных универсальных грузовиков, машин повышенной проходимости и легковых автомобилей.
Опытный грузовик ГАЗ-63 с кабиной от американского «Студебеккера»
Несмотря на то, что до победы было еще довольно далеко, а строить всю эту технику предполагалось только после войны, Государственный комитет обороны одобрил предложение Липгарта.
Одной из главных идей проекта стала максимальная унификация автомобилей ГАЗ-63 и ГАЗ-51. Работы над этими машинами велись с 1943 года. Для ГАЗ 51 полный привод не предусматривался. Первые опытные образцы обоих грузовиков вновь были оснащены «чужой» кабиной – на этот раз от американского «Студебеккера», поставлявшегося в СССР по программе ленд-лиза. Лишь в 1945 году появились ГАЗ-51 и ГАЗ-63 со своей собственной, характерной лишь для этих машин, внешностью.
От других советских грузовиков эти автомобили отличались в первую очередь прогрессивной компоновкой внутренних агрегатов, благодаря которой кузов стал более вместительным, при сохранении прежних общих габаритов. Этого удалось достичь за счет установки двигателя в носовой части машины, над передним мостом, а не позади от него.
Несмотря на конструктивное сходство двух новых грузовиков (уровень унификации составил в итоге 80%), серийное производство ГАЗ-63 началось лишь в 1948, спустя два года после того, как началась конвейерная сборка ГАЗ-51. Объяснение тут несложное — полноприводный автомобиль был сложнее по своей конструкции.
Дальнейшая судьба машин тоже оказалась разной – ГАЗ-51 в основном имел «гражданское» применение, а большинство грузовиков ГАЗ-63 было отправлено в армию. Военному использованию способствовала повышенная проходимость автомобиля, позволявшая ему довольно уверенно перемещаться по грунтовым дорогам, а порой и просто по земле.
Грузовик ГАЗ-51, «родной брат» ГАЗ-63
ГАЗ-63 выпускался вплоть до 1968 года. Всего было изготовлено 474 464 таких автомобилей в различных модификациях. На многих машинах в ходе их эксплуатации устанавливались различные варианты кузовов, что позволило существенно расширить сферу применения грузовиков.
Особенности конструкции
ГАЗ-63 представляет собой полноприводный грузовой автомобиль повышенной проходимости с увеличенным клиренсом и стандартной двухосной базой. Основным несущим элементом конструкции является рама. Все её детали изготовлены из стали и соединены между собой заклёпками, за исключением второй поперечной опоры, которая крепится к боковым лонжеронам при помощи болтов и используется для установки двигателя. Передняя часть рамы образует буфер, на котором расположены два крюка. Используют их при необходимости буксировки.
Кабина
Очень характерной особенностью автомобиля ГАЗ-63 стало первоначальное отсутствие собственной кабины. Это было своеобразной приметой времени – главным было создание самой машины с полным приводом, а «оформлению» рабочего места водителя не придавали почти никакого значения. Изготовленный в 1943 году опытный образец грузовика получил кабину, «позаимствованную» у американского «Студебеккера». Правда, для серийного производства такой вариант не предназначался.
Кабина ранних ГАЗ-63 имела смешанную конструкцию, что было связано с послевоенным дефицитом стального проката. Многие элементы, в том числе двери и заднюю стенку, пришлось делать из дерева с фанерной покрашенной обшивкой. В результате кабина становилась угловатой и местами плоской. Полностью отказаться от использования «пиломатериалов» удалось лишь в 1957, когда металл появился в наличии в значительных объемах.
Кабина грузовика ГАЗ-63, взгляд через дверь со стороны водителя
Начиная с этого года кабины приобрели заметно более закругленные, разглаженные очертания. Кроме того, на боковых стеклах стали устанавливать форточки.
В целом двухместная кабина ГАЗ-63 довольно скромная: уровень комфорта почти нулевой, сиденье водителя можно регулировать лишь в продольной плоскости, перемещая его вперед или назад. Впрочем, о вентиляции конструкторы позаботились – приоткрывать можно не только боковые окна, но и лобовое стекло. Издержками такого решения является проникновение пыли. Кроме того, в некоторых кабинах прорезался верхний люк.
Из «удобств» можно отметить еще отопительную систему и очистители стёкол. Интересно, что прогрев кабины обеспечивался только во время движения. Когда машина останавливалась, поток теплого воздуха попадал лишь на внутреннюю сторону лобового стекла.
Кузов
Кузов ГАЗ-63, точнее, грузовая платформа, находится непосредственно позади кабины. Эта часть конструкции машины сделана из дерева и закреплена на раме. Задний борт кузова можно откинуть для погрузки или разгрузки. По бокам грузовой платформы имеются откидные скамьи. Вместимость кузова — 12 человек.
Допускается «наращивание» боковых бортов при помощи деревянных досок-решеток, изготовленных в соответствии с установленными для них стандартами. Кроме того, можно закрыть кузов тентом, растянутым на четырех съемных дугах. Сами эти элементы монтируются с опорой на боковые борта, где расположены необходимые для этого стандартные крепления.
ГАЗ-63 с установленными в кузове дугами для растягивания брезентового тента
Следует отметить, что при откидывании заднего борта он не опрокидывался вниз, а фиксировался цепями на уровне пола грузовой платформы.
Подвеска и колёса
Передний и задний мосты автомобиля оборудованы продольными рессорами полуэллиптической формы, изготовленными из стального листа. Колебания длины этих деталей под нагрузкой компенсируются качающейся серьгой, к которой прикрепляется их задний конец. Задние рессоры снабжены подрессорниками, а на передней части подвески установлены гидравлические рычажные амортизаторы, работающие как на отбой, так и на сжатие.
На большинстве модификаций ГАЗ-63 использовались односкатные колёса с дисками диаметром 18 дюймов или 457,2 мм. Давление в шинах можно уменьшать, что улучшает проходимость по рыхлому грунту, снегу и на заболоченных участках. Но при этом существенно ускоряется износ покрышек. Компрессор на грузовике не устанавливался, однако, подкачка шин осуществлялась не вручную, а с помощью специального механизма. Вначале использовался насос с приводом от коробки передач, а затем машину оснастили устройством, позволявшим накачивать шины воздухом, поступающим от одного из цилиндров двигателя.
Задний мост
ГАЗ-63, в отличие от ГАЗ-51, – полноприводный автомобиль, но «главной» остаётся всё-таки вторая ось. Обе её половины присоединены к картеру заднего моста. Эта часть конструкции автомобиля состоит из двух привинченных друг к другу болтами чугунных деталей. Крепление кожухов полуосей выполнено при помощи заклёпок. К кожухам приварены подушки рессор и фланцы, на которых устанавливаются элементы системы торможения.
Внешний вид заднего моста автомобиля ГАЗ-63
В целом конструкция заднего моста ГАЗ-51 и ГАЗ-63 совпадает, отличаются только передаточные числа главной передачи, составляющие, соответственно, 6,67 и 7,6.
Силовая установка
Полноприводный автомобиль ГАЗ-63 оснащается карбюраторным двигателем внутреннего сгорания ГАЗ-51 (таким же, как на «одноименном» грузовике). При рабочем объеме в 3,485 литра этот мотор развивает мощность в 70 лошадиных сил. Максимальный крутящий момент создается при скорости вращения в 1500-1700 оборотов в минуту и составляет 20,5 кгс (201 Нм).
Первоначально на этом двигателе использовался карбюратор К-49А, но еще в начале 50-х годов произошла его замена на К-22ГГ с улучшенными характеристиками. Мотор имеет шесть расположенных в ряд цилиндров, охлаждение – жидкостное.
Запуск двигателя может показаться довольно непривычным современным водителям, привыкшим к тому, что стартер включается либо ключом зажигания, либо специальной кнопкой. На ГАЗ-63 устанавливался пусковой электродвигатель СТ-08, для включения которого применяется ножная педаль. Поначалу таким же образом оборудовались и грузовики ГАЗ-51, однако, в 60-х они получили более современные стартеры, в то время как полноприводный автомобиль решили не трогать.
Мотор оборудован оригинальной системой предпускового подогрева. Под капотом грузовика, с правой стороны, имеется котел. Разогреть его можно при помощи паяльной лампы, вставленной в жаровую трубу через люк в крыле переднего правого колеса. Разумеется, в котле при этом должна находиться охлаждающая жидкость, в качестве которой используется обычная вода.
Двигатель грузового автомобиля ГАЗ-63
На восстановленных любителями машинах ГАЗ-63 порой устанавливается не штатный мотор, а дизель увеличенной мощности.
Коробка передач
Автомобили ГАЗ-63 комплектовались четырёхступенчатой механической коробкой переключения передач. Перечень передаточных чисел для каждой ступени выглядит следующим образом:
- 6,4;
- 3,09;
- 1,69;
- 1,00.
Передаточное число для движения задним ходом – 7,82.
Кроме того, имеется раздаточная коробка с двумя ступенями. Передаточное число для первой из них – 1,96, для второй – 1,0. Передний мост автомобиля можно отключить, сокращая тем самым расход топлива. В целом же «раздатка» способствует дополнительному увеличению проходимости.
Управление передачами выполняется при помощи рычагов, установленных в кабине. Синхронизаторов МКПП не имеет, что заметно усложняет работу водителя.
Топливная система
ГАЗ-63 использует в качестве горючего бензин А-66 или А-70. Основной топливный бак размещен под кабиной и крепится между продольными лонжеронами. Эта ёмкость вмещает 90 литров. Кроме того, на левом лонжероне, под грузовой платформой, имеется еще один бак на 105 литров – первоначально именно он был основным. Подача топлива осуществляется при помощи диафрагменного насоса. Общего запаса горючего хватает для того, чтобы проехать с полной нагрузкой примерно 740 километров.
Дополнительный бак грузовика ГАЗ-63
Технические характеристики
Снаряженная масса | 3,28 тонны |
Полная масса | 5,35 тонны |
Грузоподъемность | 2 тонны |
Максимальная скорость | 65 км/ч |
Длина грузовика | 5,525 м |
Высота | 2,25 м |
Ширина | 2,2 м |
Клиренс | 0,27 м |
Колесная база | 3,3 м |
Расход топлива зависит от веса машины. При полной загрузке обычного ГАЗ-63 на каждые 100 километров грузовик, двигаясь со скоростью 40 км/ч, расходует 25 литров бензина. В то же время седельным тягачам ГАЗ-63Д или ГАЗ-63П для преодоления того же расстояния потребуется 35 литров горючего.
Приводимые для ГАЗ 63 технические характеристики не затрагивают напрямую проходимость. Это важнейшее качество оценивалось обычно при сравнении с другими машинами.
Тюнинг
Грузовики ГАЗ-63 давным-давно устарели, и в своем первоначальном виде могут представлять интерес только для коллекционеров или сотрудников автомобильных музеев. Тем не менее есть энтузиасты, которые находят такие машины, восстанавливают их и даже выполняют для ГАЗ 63 тюнинг. Под этим подразумевается не столько изменение внешнего вида, сколько самостоятельная модернизация машины.
Наиболее простой способ придать грузовику новые качества – это установить на него современный двигатель. Обычно с этой целью используются различные дизельные моторы. Преобразованный ГАЗ-63 оказывается довольно экономичным и в то же время мощным автомобилем, сохраняющим при этом неплохую проходимость.
Другой вид тюнинга предполагает установку на шасси ГАЗ-63 нового кузова. В результате грузовик можно превратить в пикап или микроавтобус, наподобие «Газели». Разумеется, такая техническая переделка потребует немало денег, а оформить её в ГАИ – задача весьма непростая.
ГАЗ-63, переделанный в пикап. «Кузов» сделан из двух кабин обычного грузовика, приваренных «спина к спине»
Модификации
Полноприводный автомобиль ГАЗ-63, помимо исходной базовой модели, производился в следующих основных вариантах:
- ГАЗ-63А. Основное отличие – лебёдка, которую можно было использовать, в частности, для «самовытаскивания» машины. Этот механизм приводился в движение особым приводом с трехступенчатой коробкой отбора мощности. Снаряженная масса увеличилась до 3 520 кг;
- ГАЗ-63Э и ГАЗ-63АЭ – отличаются тем, что всё электрооборудование экранировано и не создаёт помех в радиодиапазоне. Это позволило использовать полноприводные военные грузовики в качестве машины связи;
- ГАЗ-63Д – использовался для перевозки полуприцепов с самосвальным кузовом, представляет собой седельный тягач;
- ГАЗ-63У и ГАЗ-63АУ – экспортные варианты исходной модели и варианта с лебёдкой соответственно;
- ГАЗ-63Ю – «южная», тропическая модификация машины;
- ГАЗ-63П – еще один тягач, отличался уменьшенным диаметром колёс. На заднем мосту они к тому же обычно были двухскатными.
ГАЗ-63У и ГАЗ-63Ю выпускались тоже с экранированным электрооборудованием. Такие субмодификации обозначались, соответственно, ГАЗ-63ЭУ и ГАЗ-63ЭЮ.
Значительный интерес представляет собой производившееся отдельно шасси ГАЗ-63Е. Оно предназначалось для изготовления небольших автобусов. Это была геофизическая лаборатория ПАЗ-663 и автолавка ПАЗ-659. Для улучшения устойчивости, на заднюю ось ГАЗ-63Е устанавливались двухскатные колеса. Кроме того, были использованы более мягкие рессоры, а гидравлические амортизаторы устанавливались на обе оси, а не только на переднюю.
Автолавка ПАЗ-659, сделанная на базе шасси ГАЗ-63Е
На ГАЗ-63 можно было устанавливать множество разных видов кузовов, что обеспечивало широкую универсальность применения машины. Вот лишь несколько из «специальностей» этого автомобиля:
- РСЗО БМ-14;
- Машина для уборки снега с шнекороторным механизмом;
- Носитель бурильно-крановой гидравлической машины;
- Заправщик;
- Фургон;
- Медицинский автомобиль;
- Пожарная машина.
В то же время самосвалов на базе ГАЗ-63 по каким-то причинам так и не появилось.
Экспорт в зарубежные страны
Несмотря на то, что ГАЗ-63 создавался, прежде всего, для советских Вооруженных Сил, немалая часть этих автомобилей была отправлена за рубеж. Иностранными получателями этой машины стали в первую очередь европейские страны, входившие в «социалистическое содружество»: Югославия, Германская Демократическая республика, Чехословакия и Польша. Кроме того, поставки осуществлялись в развивающиеся страны, дружественные по отношению к СССР. В частности, ГАЗ-63 попадал в Монголию, Вьетнам, Северную Корею, Лаос, а также во многие африканские государства и на Кубу.
Некоторое количество грузовиков было продано Финляндии. В других «капстранах» ГАЗ-63 тоже иногда оказывался, но это были уже не прямые поставки, а результат цепочки перепродаж или каких-то случайностей.
Достоинства и недостатки
РСЗО на базе ГАЗ-63
Автомобиль ГАЗ-63 для своего времени был очень неплох и отличался следующими положительными качествами:
- Простота и надёжность конструкции, высокий уровень ремонтопригодности;
- Совместимость по большинству комплектующих с автомобилем ГАЗ-51;
- Высокая проходимость, позволявшая уверенно перемещаться по сельской местности и грунтовым дорогам;
- Значительная грузоподъемность, возможность буксировки орудий и прицепов;
- Способность к эксплуатации при низких температурах;
- Универсальность.
Из недостатков нужно указать на поперечную неустойчивость машины. При выполнении резкого поворота она могла буквально лечь на бок. Это была своего рода «плата» за увеличенный, по сравнению с ГАЗ-51, клиренс автомобиля. Центр тяжести переместился вверх, что и приводило к опрокидыванию. Попытки исправить этот дефект предпринимались, но полного успеха так и не принесли.
Кроме того, ГАЗ-63 присущи все типичные недостатки грузовиков послевоенного периода – минимум комфорта для водителя и пассажиров, отсутствие синхронизаторов у МКПП и значительная «прожорливость» двигателя.
Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
С друзьями поделились:
Обзор Hyundai Venue 2021 года, цены и характеристики
ОбзорHyundai Venue 2021 года — это малолитражный кроссовер с удивительным внутренним пространством и желательными характеристиками по доступной цене. Небольшой размер и маневренность маленького Hyundai делают его идеальным для передвижения по городу. Однако его маломощный двигатель и беспокойное поведение на шоссе заставляют его чувствовать себя медленным и неуклюжим на межштатных автомагистралях.На шоссе тоже становится шумно. Каждая модель имеет автоматическое экстренное торможение и предупреждение о выезде с полосы движения, а также 8,0-дюймовую информационно-развлекательную систему с сенсорным экраном с Apple CarPlay и Android Auto. Несмотря на доступную для бюджета цену, Hyundai оснащает крошечный автомобиль привлекательным интерьером, который выглядит и ощущается более высококлассным, чем у конкурентов, таких как Nissan Kicks и Toyota C-HR. Все вышеупомянутые плюсы делают Venue 2021 идеальным выбором для горожан, которые не планируют использовать его для длительных поездок по шоссе.
Что нового в 2021 году?Всего через год Hyundai прекращает выпуск стандартной механической коробки передач. Все модели теперь имеют бесступенчатую автоматическую коробку передач (CVT). Venue также отказывается от стандартных стальных колес, а базовая модель теперь оснащена набором легкосплавных дисков. Пакет Convenience, который ранее был необязательным для SEL, теперь становится стандартным для этого уровня отделки салона. Он включает в себя мониторинг слепых зон, предупреждение о перекрестном движении сзади, обтянутые кожей рулевое колесо и ручку переключения передач, а также выдвижной подлокотник.
Цены и какой купитьНесмотря на то, что SEL среднего уровня добавляет больше стандартных функций на 2021 год, мы по-прежнему считаем, что лучшая джинсовая отделка — это то, что нужно получить. Мало того, что в нем есть все, что есть в двух других моделях, он также имеет различные внешние и внутренние обработки. Первый включает 17-дюймовые колеса, окрашенную в белый цвет крышу и эксклюзивную окраску Denim (также единственный доступный цвет). Последний состоит из обивки из кожзаменителя с уникальной комбинацией денима.Единственные опции — это набор аксессуаров, установленных дилером.
Двигатель, трансмиссия и рабочие характеристикиКаждое заведение приводится в движение четырехцилиндровым двигателем мощностью 121 л.с., который обеспечивает достаточную мотивацию для поездок по городу, но совершенно не обеспечивает передачу мощности на шоссе. Бесступенчатая автоматическая трансмиссия (CVT) является единственной коробкой передач, поскольку ранее стандартная шестиступенчатая механическая коробка передач была снята с производства. Покупатели, которым нужен полный привод, будут разочарованы, потому что все модели только переднеприводные.Недавно мы проехали по Майами и узнали, что малолитражный внедорожник маневренен в движении благодаря своим небольшим размерам и реактивному рулевому управлению. К сожалению, на шоссе такое рулевое управление было обидчивым, и наша модель SEL часто требовала нашего внимания, чтобы оставаться устойчивым в полосе движения на скоростях шоссе. Это заставляет нас думать, что крошечный Hyundai лучше подходит для коротких поездок, а не для поездок по шоссе.
Экономия топлива и расход топлива в реальных условияхПо оценкам EPA, на объекте 2021 года будет получено 30 миль на галлон в городе и 33 мили на галлон на шоссе.Эти числа немного хуже, чем у Kicks, у которого есть оценки города на 31 милю на галлон и 36 миль на галлон на шоссе. На автомобиле Venue 2020 с вариатором, который мы тестировали на нашем 200-мильном шоссе, который работает со стабильной скоростью 75 миль в час, чтобы имитировать вождение в реальном мире, расход топлива составил 31 милю на галлон — на 2 мили на галлон меньше, чем в рейтинге EPA на шоссе.
Интерьер, комфорт и грузНесмотря на небольшие размеры, Venue имеет просторную кабину для своих размеров. И на передних, и на задних сиденьях достаточно места для пассажиров, а подушки в обоих рядах удобны.Дизайн не особенно броский, но интерьер хорошо собран и подкреплен прочным распределительным устройством, а также привлекательной приборной панелью и информационно-развлекательной системой. Кожаное рулевое колесо и ручка переключения передач входят в стандартную комплектацию и отделку SEL; подогрев передних сидений и пассивный вход с кнопкой запуска являются дополнительными, но стандартными для Denim. Жаль, что нет двухзонного климат-контроля, рулевого колеса с подогревом, проекционного дисплея, регулировки передних сидений с электроприводом или беспроводной зарядки телефона.Кроме того, у базовых моделей нет центрального подлокотника, а топовая модель Denim недоступна с люком на крыше. Тем не менее, кабина Venue — приятное место для времяпровождения, а при использовании задних сидений, складывающихся в пропорции 60/40, в ней имеется грузовое пространство объемом 19 кубических футов. Этот объем увеличивается до 32 кубов, когда заднее сиденье сложено.
Информационно-развлекательная система и возможности подключенияКаждый объект Venue оснащен удобным 8,0-дюймовым сенсорным экраном с функциями Apple CarPlay и Android Auto.Информационно-развлекательная система имеет привлекательные меню, которые быстро реагируют на наши действия, а также есть полезные ручки регулировки громкости и настройки под экраном. Те, кому нужна встроенная навигация с обновлением трафика в реальном времени, могут иметь ее на SEL и Denim. В остальном базовый SE имеет аудиосистему с четырьмя динамиками, в то время как SEL и Denim предлагают шесть.
Функции безопасности и помощи водителюОбъект 2021 получил четырехзвездочную оценку краш-тестов Национальной администрации безопасности дорожного движения (NHTSA), но не был назван лучшим выбором безопасности Институтом страхования автомобильных дорог. Безопасность (IIHS).Hyundai оснащает каждую модель стандартной технологией помощи водителю, а также системой контроля слепых зон и предупреждением о перекрестном движении сзади. Основные функции безопасности включают:
- Стандартное предупреждение о лобовом столкновении и автоматическое экстренное торможение
- Стандартное предупреждение о выезде с полосы движения и помощь в удержании полосы движения
- Стандартный монитор внимания водителя
Hyundai— и его корпоративный аналог Kia — предоставляют лучшую на рынке гарантию на трансмиссию, а также один из лучших планов ограниченной гарантии.Hyundai также предлагает бесплатное плановое обслуживание, которое превосходит основных конкурентов, таких как Toyota.
- Ограниченная гарантия распространяется на пять лет или 60000 миль
- Гарантия на трансмиссию распространяется на 10 лет или 100000 миль
- Бесплатное обслуживание распространяется на три года или 36000 миль
Технические характеристики
Технические характеристики
2020 Hyundai Venue
ТИП АВТОМОБИЛЯ
передний двигатель, передний привод, 5 пассажиров, 4 двери хэтчбек
ЦЕНА ПРИ ТЕСТИРОВАНИИ
23 170 долларов США (базовая цена 18 470 долларов США)
ТИП ДВИГАТЕЛЯ
DOHC, рядный, 4 клапана, алюминиевый блок и головка, канал впрыска топлива
Рабочий объем
98 дюймов 3 , 1598 см 3
Мощность
121 л.с. при 6300 об / мин
Крутящий момент
113 фунт-фут при 4500 об / мин
ПЕРЕДАЧА
бесступенчатая автоматическая
ШАССИ
Подвеска (передняя / правая): стойки / торсионная балка
Тормоза (передний / задний): 11.Диск 0 дюймов, вентилируемый / диск 10,3 дюйма
Шины: Nexen N’Priz AH8, 205 / 55R-17 91H M + S
C / D
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ
Развертывание, 1 фут: 0,3 с
60 миль / ч: 8,5 сек
100 миль / ч: 28,4 сек
110 миль / ч: 42,9 сек
Старт с места, 5–60 миль / ч: 9,0 с
Высшая передача, 30–50 миль / ч: 4,5 с
Высшая передача, 50–70 миль / ч: 6,2 с
-Миля: 16,7 сек @ 83 миль / ч
Максимальная скорость ( C / D est): 115 миль / ч
Торможение, 70–0 миль / ч: 162 фута
Сопротивление дороги, трелевочная площадка диаметром 300 футов: 0.82 г
C / D
ЭКОНОМИЯ ТОПЛИВА
Наблюдаемое: 28 миль на галлон
Вождение по шоссе со скоростью 75 миль в час:
31 миль на галлон
Дальность действия по шоссе: 360 миль
ЭКОНОМИКА ТОПЛИВА EPA
Комбинированный / город / шоссе: 30–32 / 27–30 / 34–35 миль на галлон
Дополнительные функции и характеристики
2021 Toyota Sienna Цены, обзоры и фотографии
Любимые функции
СИДЕНЬЯ С ДЛИННЫМ СДВИГОМ, ВТОРОЙ РЯД
Все модели Sienna оснащены капитанскими креслами 2-го ряда, которые перемещаются вперед и назад на расстояние до 25 дюймов.Это может обеспечить сиденье, подобное лимузину, поскольку эти кресла будут стыковаться с сиденьями 3-го ряда и выдвигаться еще дальше назад, когда этот ряд укладывается в пол.
Полноприводной
Единственный другой минивэн, предлагающий полный привод в этом сегменте, — это Chrysler Pacifica. Ранее Toyota предлагала механический полный привод, однако в новой универсальной гибридной стратегии для обеспечения такой возможности используется двигатель, установленный сзади.
2021 Toyota Sienna Интерьер
Кабина имеет новый горизонтальный многоуровневый вид с центральным сенсорным экраном.В отличие от предыдущих минивэнов, которые имеют более открытую компоновку, у Sienna есть новая мостовая консоль, расположенная высоко между водителем и пассажиром, которая включает в себя переключатель, некоторые элементы управления, поверхность для беспроводного зарядного устройства и ящики для хранения более мелких предметов. Под мостом находится дополнительное хранилище.
Стандартная компоновка включает длинные выдвижные капитанские кресла 2-го ряда с убираемым центральным сиденьем для конфигурации с 8 пассажирами. Некоторые модели XLE, а также все модели XSE, Limited и Platinum, имеют конфигурацию с 7 пассажирами и модернизированными капитанскими креслами 2-го ряда, включающими функцию длинных салазок.Platinum добавляет элементы подставки для ног к сиденьям 2-го ряда.
2021 Toyota Sienna Exterior
Здесь на повестке дня более выразительный стиль. Экстерьер Sienna 2021 года значительно отличается от своих квадратных пропорций. Боковые стороны имеют мускулистый вид, который начинается с массивных порогов, которые поднимаются вверх и над арками задних колес. Говорят, что агрессивный нос автомобиля с выдающейся решеткой радиатора и огибающими фарами вдохновлен Синкансэн, высокоскоростным сверхскоростным поездом Японии.Эта тема проходит через боковую стойку, наклоненную вперед.
Сзади светодиодные задние фонари переходят от боковых панелей к задней двери багажного отделения и имеют тонкие световые полосы. Встроенный задний фонарь черного цвета добавляет дополнительное визуальное волнение и работает как аэродинамическое устройство. Скульптурная задняя дверь багажника также имеет спойлер на верхнем краю.
Более спортивные модели XSE отличаются уникальными облицовками переднего и заднего бампера. XSE также оснащен 20-дюймовыми легкосплавными дисками с темным дизайном с 5 раздельными спицами.
2021 Toyota Sienna Стандартные характеристики
Стандартное оборудование новой Sienna включает 9-дюймовый центральный сенсорный экран, 6 динамиков, звуковую систему AM / FM, совместимость с Apple CarPlay / Android Auto / Amazon Alexa, 7 портов USB, Bluetooth и голосовая команда. Также в стандартную комплектацию входят электрические стеклоподъемники, раздвижные двери с двойным электроприводом, 3-зонный климат-контроль, регулируемое в 8 направлениях сиденье водителя, тканевая обивка и солнцезащитные козырьки 2-го ряда.
2021 Toyota Sienna Options
За определенную плату вы можете получить премиум-модель с 12 динамиками, аудиосистему JBL премиум-класса мощностью 1200 Вт, динамическую навигацию и возможность подключения к точке доступа Wi-Fi.Вы также можете получить высокотехнологичное цифровое зеркало заднего вида и камеру с обзором 360 (стандарт для Platinum) или низкотехнологичное запасное колесо, комплект для буксировки и сдвижной / откидной люк с электроприводом.
Родители по достоинству оценят наличие развлекательной системы для пассажиров на задних сиденьях с 11,6-дюймовым дисплеем, бортового пылесоса и даже холодильника. Покупатели, заботящиеся о безопасности, также могут выбрать мониторинг слепых зон и предупреждение о перекрестном движении сзади.
2021 Двигатель Toyota Sienna
В Toyota Sienna используется одна базовая гибридная трансмиссия.Он основан на безнаддувном 4-цилиндровом бензиновом двигателе с циклом Аткинсона, соединенном с передними или передними и задними электродвигателями, в зависимости от того, оснащен ли он передним приводом (FWD) или полным приводом.
2,5-литровый рядный 4-цилиндровый + электродвигатели
243 лошадиных силы (пиковая мощность с комбинированными бензиновыми и электрическими двигателями)
EPA Экономия топлива город / шоссе: 36 миль на галлон по городу / 36 миль на галлон по шоссе (35 городов / 36 шоссе с полным приводом)
Сколько стоит Toyota Sienna 2021 года?
Цены на Toyota Sienna 2021 года начинаются с 34 460 долларов за переднеприводный LE.Переход на XLE обойдется в 39 750 долларов за выбор из 7 или 8 пассажирских конфигураций. В этих двух комплектациях полный привод стоит на 2000 долларов больше, хотя, как ни странно, модель с 8 пассажирами, похоже, не доступна с этой опцией. Комплектация XSE начинается с 42000 долларов, а AWD всего на 760 долларов больше. Limited продается за 46 700 долларов с передним приводом и 48 500 долларов с полным приводом. Цена на топовую модель Platinum составляет 49 900 долларов, с AWD добавляется 560 долларов. Стоимость доставки составляет 1175 долларов США.
Развлекательная система для задних сидений, доступная на всех моделях, кроме LE, стоит 1415 долларов, как и инвертор переменного тока за 300 долларов.Популярные варианты сгруппированы в пакеты «Plus», которые добавляют 2300 долларов к уровням отделки LE, XLE и XSE. Что касается стоимости при перепродаже, Toyota традиционно была лидером. Ожидайте, что Сиена будет работать выше среднего.
Для сравнения, Honda Odyssey 2021 года стоит от 31000 до 48000 долларов. Chrysler Pacifica стоит от 34 000 долларов (есть Chrysler Voyager по более низкой цене, новый минивэн начального уровня для бренда) и стоит около 50 000 долларов за загруженный гибрид Pacifica.
Какая модель Toyota Sienna 2021 года подходит мне?
2021 Тойота Сиенна XLE
Спортивная обивка SofTex
Передние сиденья с подогревом
Сиденье водителя с электроприводом, регулировка в 8 направлениях
Переднее сиденье пассажира с регулировкой в 4 положениях
Люк с электроприводом наклона / сдвига
4-зонный климат-контроль
2021 Toyota XSE
Спортивная обивка SofTex
Подогрев передних сидений
8-позиционное сиденье водителя с электроприводом
4-х позиционное регулируемое переднее сиденье пассажира
20-дюймовые легкосплавные диски
Электроуправляемый подъемно-сдвижной люк
4-зонный климат-контроль
2021 Toyota Sienna Limited
Сиденья с кожаной отделкой
Передние сиденья с подогревом / вентиляцией
Пылесос и ящик для хранения
Солнцезащитные козырьки 2-го и 3-го ряда
Электроуправляемый подъемно-сдвижной люк
4-зонный климат-контроль
2021 Toyota Sienna Platinum
Кожаная обивка
Пылесос и холодильник
Электроуправляемый подъемно-сдвижной люк
10-дюймовый цветной проекционный дисплей
4-зонный климат-контроль
2021 Автомобиль Toyota Mirai на топливных элементах
Mirai вырабатывает энергию, объединяя водород с кислородом из внешнего воздуха.
В основе Mirai водород из топливного бака и воздух, поступающий из впускной решетки, встречаются в Стек топливных элементов. Там химическая реакция с участием кислорода воздуха и водорода создает электричество, питающее Мираи. В конце концов, единственный побочный продукт — это вода.
Ограничено показано с доступными 20-дюйм. Диски из алюминиевого сплава Super Chrome. Показан прототип автомобиля с опциями с использованием визуальных эффектов.
Заправить Mirai просто.Там же насос и форсунка, как на бензоколонке. Когда вы накачиваете водород попадает в топливные баки, армированные углеродным волокном, где и хранится. Примерно через пять минут [mirai_fueling] вы будете готовы отправиться в путь.
Ограничено показано в Hydro Blue [extra_cost_color] с доступными 20-дюйм. Диски из алюминиевого сплава Super Chrome. Показан прототип автомобиля с опциями с использованием визуальных эффектов.
УЗНАТЬ БОЛЬШЕВодородные топливные баки Mirai прошли тщательные испытания и соответствуют требованиям Глобальных технических правил No.13. [mirai_safety] Его запатентованные топливные баки с полимерным покрытием и углеродным волокном поглощают в пять раз больше энергии удара, чем сталь. При высокоскоростном столкновении датчики предназначены для остановки потока водорода, и любой вытекший водород быстро улетучится обратно в атмосферу.
Резервуары с водородом показаны с использованием визуальных эффектов.
Мы делаем это еще проще. Mirai поставляется с бесплатным топливом на сумму 15 000 долларов США или на 6 лет при покупке и 15 000 долларов США или на бесплатное топливо на 3 года при аренде.После покупки мы предоставим вам топливную карту, поэтому все, что вам нужно сделать, это провести пальцем, чтобы начать заправку. [mirai_comp_fuel2]
Ограничено показано в Hydro Blue [extra_cost_color] с доступными 20-дюйм. Диски из алюминиевого сплава Super Chrome. Показан прототип автомобиля с опциями с использованием визуальных эффектов.
Q&A: Как работают климатические модели?
В первой статье недельной серии, посвященной моделированию климата, Carbon Brief подробно объясняет, как ученые используют компьютеры для понимания нашего меняющегося климата…
Серия Carbon Brief по моделированию климата
Использование компьютерных моделей пронизывает самую суть науки о климате.
От помощи ученым в разгадывании циклов ледниковых периодов сотни тысяч лет назад до составления прогнозов на нынешнее или следующее столетие — модели являются важным инструментом для понимания климата Земли.
Но что такое климатическая модель? На что это похоже? Что он на самом деле делает? Это все вопросы, которые может задать любой человек, не занимающийся климатологией.
Carbon Brief обратился к ряду ученых-климатологов, чтобы ответить на эти и другие вопросы.Далее следует подробные вопросы и ответы о климатических моделях и о том, как ученые их используют. Вы можете использовать ссылки ниже, чтобы перейти к конкретному вопросу.
Что такое климатическая модель?
Модель глобального климата обычно содержит достаточно компьютерного кода, чтобы заполнить 18 000 страниц печатного текста; сотням ученых потребуется много лет, чтобы построить и улучшить; и для работы может потребоваться суперкомпьютер размером с теннисный корт.
Сами модели бывают разных форм — от тех, которые охватывают только один конкретный регион мира или часть климатической системы, до моделей, имитирующих атмосферу, океаны, лед и сушу для всей планеты.
Результаты этих моделей продвигают науку о климате, помогая ученым понять, как деятельность человека влияет на климат Земли. Эти достижения лежали в основе решений по климатической политике в национальном и международном масштабах на протяжении последних пяти десятилетий.
Во многих смыслах моделирование климата — это просто расширение прогнозов погоды, но с упором на изменения за десятилетия, а не за часы. Фактически, Центр Хэдли Метеорологического бюро Великобритании использует одну и ту же «Унифицированную модель» в качестве основы для обеих задач.
Огромная вычислительная мощность, необходимая для моделирования погоды и климата, означает, что современные модели запускаются с использованием огромных суперкомпьютеров.
Например, три новых суперкомпьютера Cray XC40 в метеорологическом бюро Hadley Centre вместе способны выполнять 14 000 триллионов вычислений в секунду. На замедленном видео ниже показан третий из этих суперкомпьютеров, установленный в 2017 году.
Основные физические принципы
Итак, что именно входит в климатическую модель? На самом базовом уровне климатические модели используют уравнения для представления процессов и взаимодействий, определяющих климат Земли.Они покрывают атмосферу, океаны, сушу и покрытые льдом регионы планеты.
Модели основаны на тех же законах и уравнениях, которые лежат в основе понимания ученых физических, химических и биологических механизмов, происходящих в системе Земля.
Например, ученые хотят, чтобы модели климата подчинялись фундаментальным физическим принципам, таким как первый закон термодинамики (также известный как закон сохранения энергии), который гласит, что в замкнутой системе энергия не может быть потеряна или создана, только переходил из одной формы в другую.
Другой — закон Стефана-Больцмана, на основе которого ученые показали, что естественный парниковый эффект сохраняет поверхность Земли примерно на 33 ° C теплее, чем она была бы без него.
Кроме того, существуют уравнения, описывающие динамику того, что происходит в климатической системе, например, уравнение Клаузиуса-Клапейрона, которое характеризует взаимосвязь между температурой воздуха и максимальным давлением водяного пара в нем.
Наиболее важными из них являются уравнения движения жидкости Навье-Стокса, которые фиксируют скорость, давление, температуру и плотность газов в атмосфере и воды в океане.
Уравнения Навье-Стокса для «несжимаемого» потока в трех измерениях (x, y и z). (Хотя воздух в нашей атмосфере технически сжимаем, он относительно медленно движется и поэтому считается несжимаемым для упрощения уравнений.) Примечание: этот набор уравнений проще, чем те, которые будут использоваться в климатической модели, потому что они должны рассчитывать потоки через вращающуюся сферу.
Однако эта система дифференциальных уравнений в частных производных настолько сложна, что для них нет известного точного решения (за исключением нескольких простых случаев).Это остается одной из величайших математических задач (и тот, кому удастся доказать, что решение всегда существует, ждет приз в миллион долларов). Вместо этого эти уравнения решаются в модели «численно», что означает, что они являются приближенными.
Ученые переводят каждый из этих физических принципов в уравнения, которые составляют строку за строкой компьютерного кода — часто более миллиона строк для глобальной модели климата.
Код в глобальных климатических моделях обычно пишется на языке программирования Fortran.Разработанный IBM в 1950-х годах, Fortran был первым языком программирования «высокого уровня». Это означает, что вместо того, чтобы быть написанным на машинном языке — обычно это поток чисел — код написан во многом как человеческий язык.
Вы можете увидеть это в примере ниже, который показывает небольшой фрагмент кода одной из моделей Метеорологического офиса Hadley Center. Код содержит такие команды, как «IF», «THEN» и «DO». Когда модель запускается, она сначала переводится (автоматически) в машинный код, который понимает компьютер.
Часть кода из HadGEM2-ES (используемого для CMIP5) на языке программирования Fortran. Код взят из раздела физиологии растений, который начинает изучать, как различные типы растительности поглощают свет и влагу. Предоставлено: д-р Крис Джонс, Метеорологическое бюро Hadley Center
.В настоящее время климатологам доступны многие другие языки программирования, такие как C, Python, R, Matlab и IDL. Однако последние четыре из них — это приложения, которые сами написаны на более фундаментальном языке (таком как Фортран) и, следовательно, относительно медленно работают.Сегодня Fortran и C обычно используются для быстрого запуска глобальной модели на суперкомпьютере.
Пространственное разрешение
По всему коду в модели климата есть уравнения, которые управляют физикой, лежащей в основе климатической системы, от того, как морской лед образуется и тает в арктических водах, до обмена газов и влаги между поверхностью суши и воздухом над ней.
На рисунке ниже показано, как все больше и больше климатических процессов было включено в глобальные модели на протяжении десятилетий, с середины 1970-х годов до четвертого оценочного отчета («AR4») Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC), опубликованного в 2007 г.
Иллюстрация процессов, добавленных к глобальным климатическим моделям на протяжении десятилетий, с середины 1970-х годов, через первые четыре оценочных отчета МГЭИК: первый («FAR») опубликован в 1990 году, второй («SAR») в 1995 году, третий (« ТДО ») в 2001 году и четвертый (« ДО4 ») в 2007 году. (Обратите внимание, есть также пятый отчет, который был завершен в 2014 году). Источник: ДО4 МГЭИК, рис. 1.2
Итак, как модель вычисляет все эти уравнения?
Из-за сложности климатической системы и ограничений вычислительной мощности модель не может рассчитать все эти процессы для каждого кубического метра климатической системы.Вместо этого климатическая модель делит Землю на ряд ячеек или «ячеек сетки». Глобальная модель может иметь десятки слоев по высоте и глубине атмосферы и океанов.
На изображении ниже показано, как это выглядит в трехмерном виде. Затем модель рассчитывает состояние климатической системы в каждой ячейке с учетом температуры, атмосферного давления, влажности и скорости ветра.
Иллюстрация ячеек сетки, используемых в моделях климата, и климатических процессов, которые модель будет рассчитывать для каждой ячейки (нижний угол).Источник: NOAA GFDL
Для процессов, которые происходят в масштабах, меньших, чем ячейка сетки, таких как конвекция, модель использует «параметризации», чтобы заполнить эти пробелы. По сути, это приближения, упрощающие каждый процесс и позволяющие включить их в модель. (Параметризация рассматривается в вопросе о настройке модели ниже.)
Размер ячеек сетки в модели известен как «пространственное разрешение». Относительно грубая модель глобального климата обычно имеет ячейки сетки, которые составляют около 100 км по долготе и широте в средних широтах.Поскольку Земля является сферой, ячейки для сетки, основанной на долготе и широте, больше на экваторе и меньше на полюсах. Однако ученые все чаще используют альтернативные методы построения координатной сетки, такие как кубическая сфера и икосаэдр, которые не имеют этой проблемы.
У модели с высоким разрешением будет больше коробок меньшего размера. Чем выше разрешение, тем более конкретную климатическую информацию модель может предоставить для конкретного региона, но это требует больше времени для выполнения, поскольку модель требует больше вычислений.
На рисунке ниже показано, как улучшилось пространственное разрешение моделей между первым и четвертым оценочными отчетами МГЭИК. Вы можете увидеть, как детали в топографии поверхности суши проявляются при улучшении разрешения.
Повышение пространственного разрешения климатических моделей, используемых в первых четырех оценочных отчетах МГЭИК: первый («FAR») опубликован в 1990 г., второй («SAR») в 1995 г., третий («TAR») в 2001 г. и четвертый («AR4») в 2007 году. (Обратите внимание, есть также пятый отчет, который был завершен в 2014 году).Источник: ДО4 МГЭИК, рис. 1.2
В общем, увеличение пространственного разрешения модели в два раза потребует примерно в 10 раз большей вычислительной мощности для работы за то же время.
Шаг по времени
Аналогичный компромисс должен быть сделан в отношении «временного шага», заключающегося в том, как часто модель рассчитывает состояние климатической системы. В реальном мире время непрерывно, но модель должна разбивать время на небольшие куски, чтобы сделать вычисления управляемыми.
Каждая модель климата делает это тем или иным образом, но наиболее распространенным подходом является «метод скачка», — объясняет профессор Пол Уильямс, профессор атмосферных наук в Университете Рединга, в главе книги, посвященной именно этой теме:
«Роль чехарда в моделях состоит в том, чтобы продвигать погоду вперед во времени, позволяя делать прогнозы о будущем. Точно так же, как ребенок на игровой площадке перепрыгивает через другого ребенка, чтобы попасть сзади вперед, модель перепрыгивает через настоящее, чтобы перейти из прошлого в будущее.”
Другими словами, модель берет климатическую информацию, полученную от предыдущего и настоящего временных шагов, для экстраполяции вперед к следующему, и так далее во времени.
Как и в случае с размером ячеек сетки, меньший временной шаг означает, что модель может производить более подробную информацию о климате. Но это также означает, что модели нужно делать больше вычислений при каждом запуске.
Например, для расчета состояния климатической системы для каждой минуты целого столетия потребуется более 50 миллионов вычислений для каждой ячейки сетки, тогда как только расчет для каждого дня потребует 36 500.Это довольно большой диапазон — так как же ученые решают, какой временной шаг использовать?
Ответ сводится к поиску баланса, говорит Уильямс Carbon Brief:
.«С математической точки зрения, правильным подходом было бы продолжать уменьшать временной шаг до тех пор, пока симуляции не сойдутся и результаты не перестанут меняться. Однако обычно нам не хватает вычислительных ресурсов для запуска моделей с таким маленьким временным шагом. Поэтому мы вынуждены допускать больший временной шаг, чем нам хотелось бы в идеале.”
Для атмосферного компонента климатических моделей временной шаг около 30 минут «кажется разумным компромиссом» между точностью и временем компьютерной обработки, говорит Уильямс:
«Меньшего размера и повышенной точности будет недостаточно, чтобы оправдать дополнительную вычислительную нагрузку. Если увеличить размер, модель будет работать очень быстро, но качество моделирования будет низким ».
Объединив все эти части вместе, климатическая модель может дать представление всей климатической системы с 30-минутными интервалами на протяжении многих десятилетий или даже столетий.
Как доктор Гэвин Шмидт, директор Института космических исследований имени Годдарда НАСА, описывает в своем выступлении на TED в 2014 году, взаимодействие мелкомасштабных процессов в модели означает, что она создает имитацию нашего климата — все, начиная от испарения влаги из поверхность Земли и образование облаков, куда их уносит ветер и где в конце концов выпадает дождь.
Шмидт в своем выступлении называет эти «эмерджентные свойства» — особенности климата, которые специально не кодируются в модели, но моделируются моделью в результате всех отдельных встроенных процессов.
Сродни тренеру футбольной команды. Он или она выбирает команду, выбирает расстановку и определяет тактику, но как только команда выходит на поле, менеджер не может диктовать, когда и когда команда забьет или пропустит гол. В модели климата ученые устанавливают основные правила, основанные на физике земной системы, но именно сама модель создает штормы, засухи и морской лед.
Итак, подведем итог: ученые поместили фундаментальные физические уравнения климата Земли в компьютерную модель, которая затем может воспроизвести — среди прочего — циркуляцию океанов, годовой цикл времен года и потоки углерода. между земной поверхностью и атмосферой.
Вы можете полностью просмотреть выступление Шмидта ниже.
Хотя приведенное выше в общих чертах объясняет, что такое климатическая модель, существует много разных типов. Прочтите вопрос ниже, чтобы изучить их более подробно.
К началу
Какие бывают типы климатических моделей?
Самыми ранними и базовыми численными моделями климата являются модели энергетического баланса (EBM). EBM не моделируют климат, а вместо этого рассматривают баланс между энергией, поступающей в атмосферу Земли от солнца, и теплом, возвращаемым в космос.Единственная климатическая переменная, которую они вычисляют, — это температура поверхности. Для простейших EBM требуется всего несколько строк кода, и их можно запускать в электронной таблице.
Многие из этих моделей «нульмерны», что означает, что они рассматривают Землю как единое целое; по сути, как единая точка. Другие являются одномерными, например, те, которые также учитывают перенос энергии через разные широты поверхности Земли (преимущественно от экватора к полюсам).
Следующим шагом от EBM являются радиационно-конвективные модели, которые имитируют передачу энергии через высоту атмосферы — например, за счет конвекции при подъеме теплого воздуха.Радиационно-конвективные модели могут рассчитывать температуру и влажность различных слоев атмосферы. Эти модели, как правило, одномерные (учитывают только перенос энергии через атмосферу), но они также могут быть двухмерными.
Следующий уровень — это модели общей циркуляции (GCM), также называемые глобальными климатическими моделями, которые имитируют физику самого климата. Это означает, что они улавливают потоки воздуха и воды в атмосфере и / или океанах, а также передачу тепла.
Ранние ГКМ моделировали только один аспект земной системы — например, в моделях «только для атмосферы» или «только для океана» — но они делали это в трех измерениях, включая многие километры высоты в атмосфере или глубины океанов в десятки слоев модели.
Более сложные «связанные» модели объединили эти различные аспекты, связав вместе несколько моделей, чтобы обеспечить полное представление климатической системы. Совместные модели общей циркуляции атмосферы и океана (или «МОЦАО») могут моделировать, например, обмен теплом и пресной водой между сушей и поверхностью океана и воздухом над ними.
Инфографика ниже показывает, как разработчики моделей постепенно включали отдельные компоненты модели в глобальные связанные модели за последние десятилетия.
Графика Розамунд Пирс; основан на работе доктора Гэвина Шмидта.
Со временем ученые постепенно добавили другие аспекты системы Земли к GCM. Когда-то они были бы смоделированы в автономных моделях, таких как гидрология суши, морской лед и наземный лед.
Самая последняя подгруппа GCM теперь включает биогеохимические циклы — перенос химических веществ между живыми существами и окружающей их средой — и то, как они взаимодействуют с климатической системой.Эти «модели системы Земли» (ESM) могут моделировать углеродный цикл, азотный цикл, химию атмосферы, экологию океана и изменения в растительности и землепользовании, которые все влияют на то, как климат реагирует на антропогенные выбросы парниковых газов. У них есть растительность, которая реагирует на температуру и осадки и, в свою очередь, изменяет поглощение и выброс углерода и других парниковых газов в атмосферу.
Профессор Пит Смит, профессор почв и глобальных изменений в Университете Абердина, описывает ESM как «сутенерские» версии GCM:
«GCM были моделями, которые использовались, возможно, в 1980-х годах.Итак, они были в значительной степени собраны физиками атмосферы, так что все связано с энергией, массой и сохранением воды, и это вся физика их перемещения. Но у них было относительно ограниченное представление о том, как атмосфера затем взаимодействует с океаном и поверхностью суши. В то время как ESM пытается учесть эти взаимодействия с сушей и с океаном, поэтому вы можете рассматривать ESM как «надутую» версию GCM ».
Существуют также региональные климатические модели («РКМ»), которые выполняют ту же работу, что и МОК, но для ограниченного участка Земли.Поскольку они покрывают меньшую площадь, RCM обычно можно запускать быстрее и с более высоким разрешением, чем GCM. Модель с высоким разрешением имеет меньшие ячейки сетки и, следовательно, может давать более подробную информацию о климате для конкретной области.
RCM— это один из способов «уменьшить масштаб» глобальной климатической информации до местного масштаба. Это означает использование информации, полученной с помощью GCM или крупномасштабных наблюдений, и ее применение к определенной области или региону. Более подробно уменьшение масштаба рассматривается в следующем вопросе.
Глоссарий
Интегрированные модели оценки: IAM — это компьютерные модели, которые анализируют широкий спектр данных, например физический, экономический и социальный — для получения информации, которую можно использовать для принятия решений. В частности, в исследованиях климата IAM обычно используются для прогнозирования будущих выбросов парниковых газов и воздействия на климат, а также выгод и затрат на варианты политики, которые могут быть реализованы для их решения.
Интегрированные модели оценки: IAM — это компьютерные модели, которые анализируют широкий спектр данных — e.грамм. физический, экономический и социальный — для получения информации, которую можно использовать для принятия решений. В частности, для исследования климата… ПодробнееНаконец, часть моделирования климата включает модели комплексной оценки (IAM). Они добавляют аспекты общества к простой модели климата, моделируя, как население, экономический рост и использование энергии влияют на физический климат и взаимодействуют с ним.
IAM создают сценарии того, как выбросы парниковых газов могут измениться в будущем. Затем ученые могут запускать эти сценарии с помощью ESM для составления прогнозов изменения климата, предоставляя информацию, которую можно использовать для информирования о климатической и энергетической политике во всем мире.
В исследованиях климата IAM обычно используются для прогнозирования будущих выбросов парниковых газов, а также выгод и затрат на варианты политики, которые могут быть реализованы для их решения. Например, они используются для оценки социальной стоимости углерода — денежной оценки воздействия, как положительного, так и отрицательного, каждой дополнительной тонны выбрасываемого СО2.
Какие входы и выходы для климатической модели?
Если в предыдущем разделе рассматривалось то, что находится внутри климатической модели, то в этом основное внимание уделяется тому, что ученые вкладывают в модель и получают с другой стороны.
Климатические модели запускаются с использованием данных о факторах, влияющих на климат, и прогнозов о том, как они могут измениться в будущем. Результаты климатической модели могут достигать петабайт данных, включая показания каждые несколько часов для тысяч переменных в пространстве и времени, от температуры до облаков и солености океана.
Входы
Основными входными данными в модели являются внешние факторы, которые изменяют количество солнечной энергии, поглощаемой Землей, или количество поглощаемой атмосферой.
Извержение холмов Суфриер, остров Монтсеррат, Карибские острова, 1/2/2010. Предоставлено: Stocktrek Images, Inc./Alamy Stock Photo.
Эти внешние факторы называются «принуждениями». К ним относятся изменения в солнечной энергии, долгоживущие парниковые газы, такие как CO2, метан (Ch5), оксиды азота (N2O) и галоидоуглероды, а также крошечные частицы, называемые аэрозолями, которые выделяются при сжигании ископаемого топлива и от лесных пожаров. и извержения вулканов. Аэрозоли отражают падающий солнечный свет и влияют на формирование облаков.
Как правило, все эти индивидуальные воздействия проходят через модель либо как наилучшую оценку прошлых условий, либо как часть будущих «сценариев выбросов». Это потенциальные пути концентрации парниковых газов в атмосфере в зависимости от того, как технологии, энергия и землепользование изменятся на протяжении столетий.
Сегодня в большинстве модельных прогнозов используется один или несколько «Репрезентативных путей концентрации» (RCP), которые обеспечивают правдоподобное описание будущего на основе социально-экономических сценариев роста и развития глобального общества.Вы можете узнать больше о различных путях в этой более ранней статье Carbon Brief.
Моделитакже используют оценки прошлых воздействий, чтобы изучить, как изменился климат за последние 200, 1000 или даже 20 000 лет. Прошлые воздействия оцениваются с использованием данных об изменениях орбиты Земли, исторических концентрациях парниковых газов, прошлых извержениях вулканов, изменениях в количестве солнечных пятен и других записях далекого прошлого.
Кроме того, существуют «контрольные прогоны» климатической модели, в которых радиационное воздействие остается постоянным в течение сотен или тысяч лет.Это позволяет ученым сравнивать смоделированный климат с изменениями антропогенных или естественных воздействий и без них, а также оценивать, насколько велика «невынужденная» естественная изменчивость.
Выходы
Климатические модели создают почти полную картину климата Земли, включая тысячи различных переменных в часовых, дневных и ежемесячных временных рамках.
Эти выходные данные включают температуру и влажность различных слоев атмосферы от поверхности до верхних слоев стратосферы, а также температуры, соленость и кислотность (pH) океанов от поверхности до морского дна.
Модели также производят оценки снегопадов, осадков, снежного покрова и протяженности ледников, ледяных щитов и морского льда. Они генерируют скорость, силу и направление ветра, а также климатические особенности, такие как струйное течение и океанские течения.
Более необычные выходные данные модели включают облачный покров и высоту, а также более технические переменные, такие как длинноволновое излучение приповерхностного апвеллинга — сколько энергии излучается поверхностью обратно в атмосферу — или сколько морской соли уходит из океана во время испарения и накапливается на суше.
Климатические модели также дают оценку «чувствительности климата». То есть они рассчитывают, насколько чувствительна Земля к увеличению концентрации парниковых газов, принимая во внимание различные обратные связи климата, такие как водяной пар и изменения отражательной способности или «альбедо» поверхности Земли, связанные с потерей льда.
Полный список общих результатов климатических моделей, запускаемых для следующего отчета МГЭИК, доступен в проекте CMIP6 (Проект взаимного сравнения связанных моделей 6 или CMIP6; CMIP более подробно объясняется ниже).
Разработчики моделейхранят петабайты климатических данных в таких местах, как Национальный центр атмосферных исследований (NCAR), и часто предоставляют данные в виде файлов netCDF, которые легко анализировать исследователям.
К началу
Какие типы экспериментов проводят ученые с моделями климата?
Климатические модели используются учеными для ответа на множество различных вопросов, в том числе почему климат Земли меняется и как он может измениться в будущем, если выбросы парниковых газов продолжатся.
Моделимогут помочь выяснить, что вызывало наблюдаемое потепление в прошлом, а также насколько большую роль играют природные факторы по сравнению с человеческими факторами.
Ученые проводят множество различных экспериментов для моделирования климата прошлого, настоящего и будущего. Они также разрабатывают тесты, чтобы проверить работу определенных частей различных климатических моделей. Разработчики моделей проводят эксперименты, выясняя, что произойдет, если, скажем, мы внезапно увеличим выбросы CO2 в четыре раза или если для охлаждения климата будут использованы подходы геоинженерии.
Многие разные группы проводят одни и те же эксперименты над своими моделями климата, создавая так называемый модельный ансамбль. Эти модельные ансамбли позволяют исследователям изучать различия между климатическими моделями, а также лучше улавливать неопределенность в будущих прогнозах. Эксперименты, которые моделисты проводят в рамках проектов взаимного сравнения связанных моделей (CMIP), включают:
Исторические пробеги
Климатические модели создаются за исторический период, примерно с 1850 года до настоящего времени.Они используют наилучшую оценку факторов, влияющих на климат, включая концентрации CO2, Ch5 и N2O, изменения в солнечной энергии, аэрозоли от извержений вулканов, аэрозоли от деятельности человека и изменения в землепользовании.
Эти исторические расчеты не «подходят» к фактическим наблюдаемым температурам или осадкам, а, скорее, вытекают из физики модели. Это означает, что они позволяют ученым сравнивать модельные прогнозы («ретроспективные прогнозы») прошлого климата с зарегистрированными климатическими наблюдениями. Если климатические модели могут успешно ретроспективно прогнозировать прошлые климатические переменные, такие как температура поверхности, это дает ученым больше уверенности в модельных прогнозах будущего
Исторические прогоны также полезны для определения того, насколько большую роль играет человеческая деятельность в изменении климата (так называемая «атрибуция»).Например, на приведенной ниже диаграмме сравниваются два варианта модели с наблюдаемым климатом — только с естественными воздействиями (синяя заливка) и с прогонами моделей как с человеческими, так и с естественными воздействиями (розовая заливка).
Рисунок из Четвертого оценочного доклада IPCC (Hegerl et al 2007).
Прогоны только естественного происхождения включают только естественные факторы, такие как изменения солнечной энергии и извержения вулканов, но они предполагают, что парниковые газы и другие человеческие факторы остаются неизменными на доиндустриальных уровнях. Прогоны только для людей сохраняют естественные факторы неизменными и учитывают только последствия деятельности человека, такие как повышение концентрации парниковых газов в атмосфере.
Сравнивая эти два сценария (и комбинированный прогон «всех факторов»), ученые могут оценить относительный вклад в наблюдаемые изменения климата антропогенных и природных факторов. Это помогает им выяснить, какая доля современных климатических изменений связана с деятельностью человека.
Сценарии будущего потепления
Пятый оценочный отчет МГЭИК сосредоточен на четырех сценариях будущего потепления, известных как сценарии репрезентативной траектории концентрации (RCP). Они смотрят на то, как климат может измениться с настоящего времени до 2100 года и далее.
Многие факторы, влияющие на выбросы в будущем, такие как население и экономический рост, трудно предсказать. Таким образом, эти сценарии охватывают широкий спектр вариантов будущего: от обычного мира, в котором мало или вообще не предпринимаются меры по смягчению последствий (RCP6.0 и RCP8.5), до мира, в котором агрессивные меры по смягчению воздействий обычно ограничивают потепление не более чем 2C (RCP2.6). Вы можете узнать больше о различных RCP здесь.
В этих сценариях RCP указывается различное количество радиационных воздействий.Модели используют эти силы, чтобы исследовать, как система Земли будет меняться в зависимости от каждого из путей. Предстоящие учения CMIP6, связанные с шестым оценочным отчетом МГЭИК, добавят четыре новых сценария RCP, чтобы заполнить пробелы вокруг четырех уже используемых, включая сценарий, который соответствует температурному пределу 1,5 ° C.
Контрольные проходы
Контрольные прогоны полезны для изучения того, как естественная изменчивость выражается в моделях при отсутствии других изменений.Они также используются для диагностики «дрейфа модели», когда в модели происходят ложные долгосрочные изменения, не связанные ни с естественной изменчивостью, ни с изменениями внешнего воздействия.
Если модель «дрейфует», в ней будут происходить изменения, выходящие за рамки обычной естественной изменчивости от года к году и от десятилетия к десятилетию, даже если факторы, влияющие на климат, такие как концентрации парниковых газов, остаются неизменными.
Управляющие прогоны модели запускают модель в период до того, как современная промышленная деятельность резко увеличила выбросы парниковых газов.Затем они позволяют модели работать в течение сотен или тысяч лет без изменения парниковых газов, солнечной активности или любых других внешних факторов, влияющих на климат. Это отличается от естественного пробега, поскольку человеческие и природные факторы не меняются.
Выполнение проекта взаимного сравнения моделей атмосферы (AMIP):
Климатические модели включают атмосферу, сушу и океан. AMIP эффективно «выключает» все, кроме атмосферы, используя фиксированные значения для суши и океана, основанные на наблюдениях.Например, прогоны AMIP используют наблюдаемые температуры поверхности моря в качестве входных данных для модели, позволяя реагировать на температуру поверхности суши и температуру различных слоев атмосферы.
Обычно климатические модели имеют собственную внутреннюю изменчивость — краткосрочные климатические циклы в океанах, такие как явления Эль-Ниньо и Ла-Нинья, которые происходят в разное время, чем то, что происходит в реальном мире. Прогоны AMIP позволяют разработчикам моделей сопоставлять температуру океана с наблюдениями, так что внутренняя изменчивость в моделях происходит одновременно с наблюдениями, а изменения во времени в обоих случаях легче сравнивать.
Резкие 4-кратные выбросы CO2
Проекты сравнения климатических моделей, такие как CMIP5, обычно требуют, чтобы все модели выполняли набор «диагностических» сценариев для проверки производительности по различным критериям.
Один из этих тестов — «резкое» увеличение выбросов CO2 от доиндустриальных уровней до четырехкратного повышения — с 280 частей на миллион (ppm) до 1120ppm — при сохранении всех других факторов, влияющих на климатическую константу. (Для контекста, текущая концентрация CO2 составляет около 400 частей на миллион.) Это позволяет ученым увидеть, насколько быстро температура Земли реагирует на изменения содержания CO2 в их модели по сравнению с другими.
Одна из 42 панелей, представленных на всей станции метро Gare du Nord в Париже, в честь Сюкуро Манабе и его вклада в науку о климате в ознаменование конференции ООН по изменению климата COP21 в 2015 году. Уравнения были использованы Манабе в его основополагающей климатической модели в конец 1960-х гг. Предоставлено: NOAA / Рори О’Коннор.
Одна из 42 панелей, выставленных на всей станции метро Gare du Nord в Париже, в честь Сюкуро Манабе и его вклада в науку о климате в ознаменование конференции ООН по изменению климата COP21 в 2015 году.Уравнения были использованы Манабе в его основополагающей климатической модели в конце 1960-х годов. Предоставлено: Розамунд Пирс / Carbon Brief.
Одна из 42 панелей, представленных на всей станции метро Gare du Nord в Париже, в честь Сюкуро Манабе и его вклада в науку о климате в ознаменование конференции ООН по изменению климата COP21 в 2015 году. Уравнения были использованы Манабе в его основополагающей климатической модели в конец 1960-х гг. Предоставлено: NOAA / Рори О’Коннор.
1% CO2 работает
Другой диагностический тест увеличивает выбросы CO2 по сравнению с доиндустриальным уровнем на 1% в год, пока CO2 в конечном итоге не увеличится в четыре раза и не достигнет 1120 ppm.В этих сценариях также остаются неизменными все другие факторы, влияющие на климат.
Это позволяет разработчикам моделей отделить эффекты постепенного увеличения CO2 от всего остального, что происходит в более сложных сценариях, таких как изменения в аэрозолях и других парниковых газах, таких как метан.
Палеоклимат трассы
Здесь модели запускаются для климата прошлого (палеоклимат). Модели были запущены для нескольких различных периодов: последние 1000 лет; голоцен, охватывающий последние 12 000 лет; последний ледниковый максимум 21 000 лет назад, во время последнего ледникового периода; последнее межледниковье около 127 000 лет назад; теплый период среднего плиоцена 3.2 млн лет назад; и необычный период быстрого потепления, названный палеоценовым-эоценовым термальным максимумом около 55 миллионов лет назад.
В этих моделях используются наилучшие имеющиеся оценки факторов, влияющих на климат Земли в прошлом, включая солнечную энергию и вулканическую активность, а также долгосрочные изменения орбиты Земли и расположения континентов.
Эти прогоны палеоклиматических моделей могут помочь исследователям понять, насколько большие прошлые колебания климата Земли происходили, например, во время ледниковых периодов, и как уровень моря и другие факторы менялись в периоды потепления и похолодания.Эти прошлые изменения указывают на будущее, если потепление продолжится.
Специализированные модельные испытания
В рамках CMIP6 исследовательские группы по всему миру проводят множество различных экспериментов. К ним относятся изучение поведения аэрозолей в моделях, формирование облаков и обратные связи, реакция ледяного покрова на потепление, сезонные изменения, повышение уровня моря, изменения в землепользовании, океаны и воздействие вулканов.
Ученые также планируют проект по взаимному сравнению геоинженерных моделей.Здесь будет рассмотрено, как модели реагируют на закачку сульфидных газов в стратосферу для охлаждения климата, среди других возможных вмешательств.
К началу
Кто занимается моделированием климата во всем мире?
В мире существует более двух десятков научных институтов, разрабатывающих модели климата, причем каждый центр часто создает и уточняет несколько различных моделей одновременно.
Модели, которые они производят, как правило, хотя и довольно банально, носят имена самих центров.Поэтому, например, Центр Хэдли метеорологического бюро разработал семейство моделей «HadGEM3». Тем временем лаборатория геофизической гидродинамики NOAA разработала модель системы Земли «GFDL ESM2M».
Тем не менее, модели становятся все более совместными усилиями, что часто отражается в их названиях. Например, Центр Хэдли и более широкое сообщество Совета по исследованиям окружающей среды (NERC) в Великобритании совместно разработали модель системы Земли UKESM1. В ее основе лежит модель HadGEM3 Метеорологического бюро Hadley Centre.
Другой пример — Модель системы Земли сообщества (CESM), созданная Национальным центром атмосферных исследований (NCAR) в США в начале 1980-х годов. Как следует из названия, модель является продуктом сотрудничества тысяч ученых (и ее можно бесплатно загрузить и запустить).
Тот факт, что существует множество центров моделирования по всему миру, в которых проходят аналогичные процессы, является «действительно важным направлением исследований климата», — говорит д-р Крис Джонс, который возглавляет исследования Центра Хэдли Метеорологического бюро по моделированию растительности и углеродного цикла и их взаимодействию с климат.Он сообщает Carbon Brief:
.«Существует порядка 10 или 15 крупных центров глобального моделирования климата, которые производят моделирование и результаты. И, сравнивая то, что говорят разные модели и различные наборы исследований, вы можете судить, в каких вещах можно доверять, где они согласны, а где у нас меньше уверенности, где есть разногласия. Это направляет процесс разработки модели ».
«Если бы была только одна модель или один центр моделирования, было бы гораздо меньше представления о ее сильных и слабых сторонах», — говорит Джонс.И хотя разные модели связаны между собой — между группами ведется много совместных исследований и дискуссий — они обычно не доходят до использования одних и тех же строк кода. Он объясняет:
«Когда мы разрабатываем новую схему [моделирования], мы опубликуем уравнения этой схемы в научной литературе, чтобы она прошла рецензирование. Это общедоступно, и другие центры могут сравнить это с тем, что они используют ».
Ниже Carbon Brief нанесла на карту центры моделирования климата, которые внесли свой вклад в пятый проект по взаимному сравнению связанных моделей (CMIP5), который вошел в пятый оценочный отчет МГЭИК.Наведите указатель мыши на отдельные центры на карте, чтобы узнать о них больше.
Большинство модельных центров находится в Северной Америке и Европе. Однако стоит отметить, что список CMIP5 не является исчерпывающим перечнем центров моделирования, особенно потому, что он ориентирован на учреждения с глобальными климатическими моделями. Это означает, что в список не включены центры, занимающиеся региональным моделированием климата или прогнозированием погоды, — говорит Джонс:
«Например, мы много сотрудничаем с Бразилией, которая концентрирует свои GCM на погодных и сезонных прогнозах.В прошлом они даже использовали версию HadGEM2 для отправки данных в CMIP5. Для CMIP6 они надеются использовать модель системы Земли Бразилии («BESM») ».
Степень открытости компьютерного кода каждого центра моделирования в разных учреждениях различается. Многие модели доступны по лицензии научному сообществу бесплатно. Обычно для этого требуется подписание лицензии, определяющей условия использования и распространения кода.
Например, ECHAM6 GCM, разработанный Институтом метеорологии Макса Планка в Германии, доступен в соответствии с лицензионным соглашением (pdf), в котором оговаривается, что использование его программного обеспечения «разрешено только для законных научных целей в исследованиях и образовании», а «не в коммерческих целях ».
Институт указывает, что основная цель лицензионного соглашения состоит в том, чтобы сообщить ему, кто использует модели, и установить способ связи с пользователями. Там написано:
«[T] разработанное программное обеспечение MPI-M должно оставаться управляемым и документированным. Это дух следующего лицензионного соглашения … Также важно предоставлять обратную связь разработчикам моделей, сообщать об ошибках и предлагать улучшения кода ».
Другие примеры моделей, доступных по лицензии, включают: модели NCAR CESM (как упоминалось ранее), GCM ModelE Института космических исследований NASA Годдарда и различные модели Центра моделирования климата Института Пьера Симона Лапласа (IPSL) во Франции.
К началу
Что такое CMIP?
При таком большом количестве организаций, разрабатывающих и использующих климатические модели, существует риск того, что каждая группа будет подходить к моделированию по-своему, что снижает сопоставимость их результатов.
Именно здесь на помощь приходит Проект взаимного сравнения связанных моделей («CMIP»). CMIP — это основа для экспериментов с климатическими моделями, позволяющая ученым систематически анализировать, проверять и улучшать GCM.
«Связанный» в названии означает, что все климатические модели в проекте связаны с МОК атмосферы и океана. Доктор Крис Джонс из Метеорологического бюро объясняет значение «взаимного сравнения» в названии:
«Идея взаимного сравнения возникла из того факта, что много лет назад разные группы моделирования имели разные модели, но они также настраивали их немного по-другому и проводили с ними разные численные эксперименты.Когда вы приходите к сравнению результатов, вы никогда не совсем уверены, вызваны ли различия тем, что модели разные, или потому, что они были настроены по-другому ».
Итак, CMIP был разработан, чтобы привести в соответствие все эксперименты с климатическими моделями, которые проводились различными центрами моделирования.
С момента своего создания в 1995 году CMIP пережила несколько поколений, и каждая итерация становится все более сложной в разрабатываемых экспериментах. Новое поколение приходит каждые 5-6 лет.
В первые годы своего существования эксперименты CMIP включали, например, моделирование воздействия ежегодного увеличения концентрации CO2 в атмосфере на 1% (как упоминалось выше). В более поздних итерациях эксперименты включали более подробные сценарии выбросов, такие как Репрезентативные траектории концентрации («RCP»).
Установка моделей одинаковым образом и с использованием одних и тех же входных данных означает, что ученые знают, что различия в прогнозах изменения климата, исходящих из моделей, обусловлены различиями в самих моделях.Это первый шаг в попытке понять, что вызывает эти различия.
Выходные данные, создаваемые каждым центром моделирования, затем загружаются на центральный веб-портал, управляемый Программой диагностики и взаимного сравнения климатических моделей (PCMDI), к которой ученые из многих дисциплин и со всего мира могут получить свободный и открытый доступ.
CMIP находится в ведении Комитета Рабочей группы по совместному моделированию, который является частью Всемирной программы исследований климата (ВПИК), базирующейся во Всемирной метеорологической организации в Женеве.Кроме того, группа CMIP наблюдает за разработкой экспериментов и наборов данных, а также решает любые проблемы.
Число исследователей, публикующих статьи, основанные на данных CMIP, «выросло с нескольких десятков до более тысячи», — заявила профессор Вероника Айринг, председатель комиссии CMIP, в недавнем интервью журналу Nature Climate Change.
По словам Айринга, моделирование CMIP5 завершено, и в настоящее время ведется работа над CMIP6, в которой будет задействовано более 30 центров моделирования по всему миру.
Помимо основного набора экспериментов по моделированию «DECK» (Диагностика, Оценка и Характеристика Климы), CMIP6 также будет иметь набор дополнительных экспериментов для ответа на конкретные научные вопросы. Они делятся на отдельные проекты взаимного сравнения моделей, или «MIP». По словам Айринга, на данный момент одобрен 21 MIP:
.«Предложения были представлены в комиссию CMIP и получили одобрение, если они соответствовали 10 критериям, установленным сообществом, в целом: продвижение прогресса в устранении пробелов, выявленных на предыдущих этапах CMIP, участие в основных задачах ВПИК и наличие как минимум восьми модельных групп, желающих принять участие. .”
Вы можете увидеть 21 MIP и общий план эксперимента CMIP6 на схеме ниже.
Схема экспериментального проекта CMIP / CMIP6 и 21 MIP, одобренного CMIP6. Воспроизведено с разрешения Simpkins (2017).
Существует специальный выпуск журнала «Разработка геонаучных моделей по CMIP6», в котором опубликовано 28 статей, охватывающих весь проект и конкретные MIP.
Результаты прогонов модели CMIP6 лягут в основу большей части исследований, которые будут включены в шестой оценочный отчет МГЭИК.Однако стоит отметить, что CMIP полностью независим от IPCC.
К началу
Как ученые проверяют климатические модели? Как они их проверяют?
Ученые тестируют или «подтверждают» свои модели, сравнивая их с реальными наблюдениями. Это может включать, например, сравнение прогнозов модели с фактическими глобальными температурами поверхности за последнее столетие.
Климатические модели можно тестировать с учетом прошлых изменений климата Земли.Эти сравнения с прошлым, как упоминалось выше, называются «ретроспективными прогнозами».
Ученые не «рассказывают» своим моделям, как климат менялся в прошлом — например, они не используют исторические показания температуры. Вместо этого они вводят информацию о прошлых климатических воздействиях, а модели создают «ретроспективный прогноз» исторических условий. Это может быть полезным способом проверки моделей.
Предварительные прогнозы климатической модели различных климатических факторов, включая температуру (на поверхности, в океанах и атмосфере), дождь и снег, образование ураганов, протяженность морского льда и многие другие климатические переменные, были использованы, чтобы показать, что модели могут точно имитировать климат Земли. .
Имеются ретроспективные прогнозы исторического рекорда температуры (с 1850 г. по настоящее время) за последние 2000 лет с использованием различных климатических прокси и даже за последние 20 000 лет.
Конкретные события, которые имеют большое влияние на климат, такие как извержения вулканов, также могут использоваться для проверки работоспособности модели. Климат относительно быстро реагирует на извержения вулканов, поэтому разработчики моделей могут увидеть, точно ли модели отражают то, что происходит после сильных извержений, после ожидания всего несколько лет.Исследования показывают, что модели точно прогнозируют изменения температуры и водяного пара в атмосфере после крупных извержений вулканов.
Климатические модели также сравниваются со средним состоянием климата, известным как «климатология». Например, исследователи проверяют, схожа ли средняя температура Земли зимой и летом в моделях и реальности. Они также сравнивают протяженность морского льда между моделями и наблюдениями и могут использовать модели, которые лучше представляют текущее количество морского льда, пытаясь спрогнозировать будущие изменения.
Эксперименты, в которых запускается множество различных моделей с одинаковыми концентрациями парниковых газов и другими «факторами», как в проектах взаимного сравнения моделей, позволяют увидеть сходства и различия между моделями.
Для многих частей климатической системы среднее значение для всех моделей может быть более точным, чем для большинства отдельных моделей. Исследователи обнаружили, что прогнозы могут демонстрировать более высокую квалификацию, более высокую надежность и согласованность при объединении нескольких независимых моделей.
Один из способов проверить надежность моделей — сравнить прогнозируемые будущие изменения с тем, как обстоят дела в реальном мире. Однако это может быть сложно сделать с помощью долгосрочных прогнозов, потому что потребуется много времени, чтобы оценить, насколько хорошо работают текущие модели.
Недавно Carbon Brief обнаружила, что модели, созданные учеными с 1970-х годов, в целом хорошо справляются с прогнозированием будущего потепления. На видео ниже показан пример модельных ретроспективных прогнозов и прогнозов в сравнении с фактическими температурами поверхности.
К началу
Каким образом модели климата «параметризуются» и настраиваются?
Как упоминалось выше, ученые не имеют в своем распоряжении безграничных вычислительных мощностей, и поэтому в моделях необходимо разделить Землю на ячейки сетки, чтобы сделать вычисления более управляемыми.
Это означает, что на каждом этапе модели во времени вычисляется средний климат каждой ячейки сетки. Однако существует множество процессов в климатической системе и на поверхности Земли, которые происходят в масштабах в пределах одной ячейки.
Например, высота поверхности земли будет усреднена по всей ячейке сетки модели, что означает, что она потенциально не учитывает детали любых физических объектов, таких как горы и долины. Точно так же облака могут образовываться и рассеиваться в масштабах, намного меньших, чем ячейка сетки.
Для решения этой проблемы эти переменные «параметризованы», то есть их значения определяются в компьютерном коде, а не рассчитываются самой моделью.
На приведенном ниже рисунке показаны некоторые процессы, которые обычно параметризуются в моделях.
Параметризация также может использоваться в качестве упрощения, когда климатический процесс не совсем понятен. Параметризация — один из основных источников неопределенности в климатических моделях.
Список из 20 климатических процессов и свойств, которые обычно необходимо параметризовать в глобальных климатических моделях. Изображение любезно предоставлено MetEd, программой COMET, UCAR.
Во многих случаях невозможно сузить параметризованные переменные до одного значения, поэтому модель должна включать оценку.Ученые проводят тесты с моделью, чтобы найти значение или диапазон значений, которые позволяют модели наилучшим образом представить климат.
Этот сложный процесс известен как «настройка» или «калибровка» модели. Хотя это необходимая часть моделирования климата, это не специфический для него процесс. В 1922 году, например, в документе Королевского общества по теоретической статистике «оценка параметров» была определена как один из трех этапов моделирования.
Доктор Джеймс Скрин, доцент кафедры климатологии Университета Эксетера, описывает, как ученые могут настроить свою модель на альбедо (отражательную способность) морского льда.Он сообщает Carbon Brief:
.«Во многих моделях морского льда альбедо морского льда является параметром, которому присвоено определенное значение. Мы не знаем «правильного» значения альбедо льда. Существует некоторый диапазон неопределенности, связанный с наблюдениями за альбедо. Таким образом, при разработке своих моделей центры моделирования могут экспериментировать с немного разными, но правдоподобными значениями параметров, пытаясь смоделировать некоторые основные характеристики морского льда как можно ближе к нашим лучшим оценкам по наблюдениям.Например, они могут захотеть убедиться, что сезонный цикл выглядит правильным или имеется примерно необходимое количество льда в среднем. Это тюнинг ».
Если бы все параметры были определены на 100%, то в калибровке не было бы необходимости, отмечает экран. Но знания ученых о климате несовершенны, потому что доказательства, которые они получают в результате наблюдений, неполны. Следовательно, им необходимо протестировать значения своих параметров, чтобы получить разумные выходные данные модели для ключевых переменных.
Глоссарий
Альбедо: Альбедо — это мера того, какая часть солнечной энергии отражается от поверхности.Оно образовано от латинского слова albus, что означает белый. Альбедо измеряется в процентах или долях солнечной энергии, которая отражается. Снег и лед, как правило, имеют более высокое альбедо, чем, например, почва, леса и открытая вода.
Альбедо: Альбедо — это показатель того, какая часть солнечной энергии отражается от поверхности. Оно образовано от латинского слова albus, что означает белый. Альбедо измеряется в процентах… ПодробнееПоскольку большинство глобальных моделей будут содержать схемы параметризации, практически все центры моделирования выполняют те или иные настройки модели.Исследование, проведенное в 2014 году (pdf), показало, что в большинстве случаев разработчики моделей настраивают свои модели, чтобы обеспечить точность долгосрочного среднего состояния климата, включая такие факторы, как абсолютные температуры, концентрация морского льда, альбедо поверхности и протяженность морского льда. .
Наиболее часто настраиваемый фактор — в 70% случаев — это радиационный баланс в верхней части атмосферы. Этот процесс включал настройку параметризации, в частности облаков — микрофизики, конвекции и облачности, — а также снега, альбедо морского льда и растительности.
Эта настройка не предполагает простой «подгонки» исторических наблюдений. Скорее, если разумный выбор параметров приводит к результатам модели, которые резко отличаются от наблюдаемой климатологии, разработчики моделей могут решить использовать другой. Точно так же, если обновления модели приводят к большому расхождению с наблюдениями, разработчики моделей могут искать ошибки или другие факторы, объясняющие разницу.
Как сообщил директор Института космических исследований имени Годдарда НАСА доктор Гэвин Шмидт, Carbon Brief:
«Глобальные средние тенденции отслеживаются на предмет здравомыслия, но (как правило) не учитываются точно.В сообществе по этому поводу ведется много дискуссий, но все понимают, что это нужно сделать более прозрачным ».
Что такое коррекция смещения?
Хотя климатические модели хорошо моделируют климат Земли в целом, включая знакомые климатические особенности, такие как штормы, муссонные дожди, реактивные течения, пассаты и циклы Эль-Ниньо, они не идеальны. Это особенно верно в региональном и местном масштабах, где моделирование может иметь существенные отклонения от наблюдаемого климата, известные как «систематические ошибки».
Эти отклонения возникают из-за того, что модели представляют собой упрощение климатической системы, а крупномасштабные ячейки сетки, которые используют глобальные модели, могут упускать детали местного климата.
В этих случаях ученые применяют методы «коррекции смещения» к модельным данным, объясняет д-р Дуглас Мараун, руководитель исследовательской группы по моделированию и анализу регионального климата в Университете Граца и соавтор книги «Статистическое масштабирование и смещение. Поправка на исследования климата ». Он сообщает Carbon Brief:
.«Представьте, что вы инженер-гидротехник и должны защищать долину от внезапных наводнений из близлежащего горного ручья.Предполагается, что защита продлится в течение следующих десятилетий, поэтому вы должны учитывать будущие изменения количества осадков над водосбором вашей реки. Климатические модели, даже если они определяют соответствующие погодные системы, могут быть искажены по сравнению с реальным миром ».
Для инженера-водника, который использует выходные данные климатической модели в качестве входных данных для модели риска наводнений в долине, такие смещения могут иметь решающее значение, говорит Мараун:
«Предположим, что в действительности у вас низкие температуры, идет снег и поверхностный сток в результате сильных дождей очень низкий.Но модель имитирует положительные температуры, осадки и ливневые паводки ».
Другими словами, если взять результаты крупномасштабной климатической модели как есть и пропустить их через модель наводнения, это может создать неверное представление о риске наводнения в этой конкретной долине.
Для решения этой проблемы — и создания климатических прогнозов, которые инженер-гидротехник может использовать при проектировании защиты от наводнений, — ученый применяет «коррекцию смещения» к выходным данным климатической модели.
Профессор Эд Хокинс, профессор климатологии в Университете Рединга, объясняет Carbon Brief:
«Коррекция смещения — иногда называемая« калибровкой »- это процесс учета смещений в имитационных моделях климата для получения прогнозов, которые более согласуются с имеющимися наблюдениями.”
По сути, ученые сравнивают долгосрочную статистику в выходных данных модели с наблюдаемыми климатическими данными. Затем, используя статистические методы, они исправляют любые ошибки в выходных данных модели, чтобы убедиться, что они соответствуют текущим знаниям о климатической системе.
Коррекция смещения часто основана на усредненной климатической информации, отмечает Мараун, хотя более сложные подходы также позволяют корректировать крайности.
Этап коррекции смещения в процессе моделирования особенно полезен, когда ученые рассматривают аспекты климата, для которых важны пороговые значения, — говорит Хокинс.
В качестве примера можно привести исследование 2016 года, в соавторстве с Хокинсом, о том, как морские пути могут открываться через арктический морской лед из-за изменения климата. Он объясняет:
«Жизнеспособность арктического судоходства в будущем зависит от прогнозируемой толщины морского льда, поскольку различные типы судов не могут путешествовать, если лед достигает критической толщины в любой точке маршрута. Если климатическая модель имитирует слишком много или слишком мало льда для сегодняшнего дня в конкретном месте, тогда прогнозы жизнеспособности маршрута судна также будут неверными.
«Тем не менее, мы можем использовать наблюдения за толщиной льда, чтобы скорректировать пространственные отклонения в моделируемой толщине морского льда в Арктике и создать прогнозы, которые более согласованы, чем без коррекции смещения».
Другими словами, используя коррекцию смещения для правильного отображения смоделированного морского льда в модели на сегодняшний день, Хокинс и его коллеги могут иметь больше уверенности в своих прогнозах на будущее.
Российский ледокол на Северном полюсе.Предоставлено: Кристофер Мишель через Flickr.
Как правило, коррекция смещения применяется только к выходным данным модели, но в прошлом она также использовалась в прогонах моделей, объясняет Мараун:
«Примерно десять лет назад было довольно обычным делом регулировать потоки между различными компонентами модели — например, океаном и атмосферой — на каждом этапе модели в сторону наблюдаемых полей с помощью так называемых« поправок на поток »».
В последних достижениях в моделировании поправок к среднему потоку больше нет необходимости.Тем не менее, некоторые исследователи выдвинули предположение, что поправки на потоки все еще могут использоваться для устранения оставшихся смещений в моделях, говорит Мараун:
«Например, большинство ГКМ имитируют слишком холодную Северную Атлантику, проблему, которая имеет косвенное влияние, например, на атмосферную циркуляцию и характер осадков в Европе».
Таким образом, подталкивая модель к тому, чтобы моделирование северной части Атлантического океана продолжалось (на основе данных наблюдений), идея состоит в том, что это может дать, например, более точное моделирование осадков для Европы.
Однако при использовании поправок на поток есть потенциальные подводные камни, добавляет он:
«Обратной стороной таких подходов является то, что в модели присутствует искусственная сила, которая тянет модель к наблюдениям, и такая сила может даже ослабить моделируемое изменение климата».
Другими словами, если модель не производит достаточного количества осадков в Европе, это может быть по причинам, не связанным с Северной Атлантикой, — объясняет Мараун. Например, это может быть связано с тем, что смоделированные следы шторма посылают ливни не в тот регион.
Это подтверждает тот момент, что ученые должны быть осторожны, чтобы не применять коррекцию смещения, не понимая основной причины смещения, заключает Мараун:
«Исследователям климата необходимо приложить гораздо больше усилий, чтобы понять происхождение систематических ошибок модели, а исследователи, выполняющие коррекцию систематических ошибок, должны включить эту информацию в свои исследования».
В недавней статье о перспективах в Nature Climate Change, Мараун и его соавторы утверждают, что «текущие методы коррекции смещения могут улучшить применимость моделирования климата», но они не могут — и не должны — использоваться для преодоления более значительных ограничений с помощью климатические модели.
К началу
Насколько точны прогнозы температуры климатической моделью?
Одним из наиболее важных результатов климатических моделей является проекция глобальных приземных температур.
Чтобы оценить, насколько хорошо работают их модели, ученые сравнивают наблюдения за климатом Земли с будущими прогнозами температуры моделей и историческими «ретроспективными прогнозами». Затем ученые могут оценить точность прогнозов температуры, посмотрев, как отдельные модели климата и среднее значение всех моделей сравниваются с наблюдаемым потеплением.
Исторические изменения температуры с конца 1800-х годов обусловлены рядом факторов, включая повышение концентрации парниковых газов в атмосфере, аэрозоли, изменения солнечной активности, извержения вулканов и изменения в землепользовании. Естественная изменчивость также играет роль в более короткие сроки.
Если модели хорошо фиксируют реакцию климата в прошлом, исследователи могут быть более уверены в том, что они будут точно реагировать на изменения тех же факторов в будущем.
Carbon Brief более подробно исследовал, как модели климата сравниваются с наблюдениями, в недавнем аналитическом материале, рассматривая, как прогнозы приземной температуры в климатических моделях с 1970-х годов соответствуют действительности.
Модельные оценки атмосферных температур немного теплее, чем наблюдения, в то время как модели теплосодержания океана достаточно хорошо соответствуют нашим лучшим оценкам наблюдаемых изменений.
Сравнение моделей и наблюдений может быть довольно сложной задачей.Наиболее часто используемые значения из климатических моделей относятся к температуре воздуха чуть выше поверхности. Однако наблюдаемые температурные рекорды представляют собой комбинацию температуры воздуха непосредственно над поверхностью, над сушей и температуры поверхностных вод океана.
Сравнение глобальной температуры воздуха из моделей с комбинацией температур воздуха и температуры поверхности моря в наблюдениях может создать проблемы. Чтобы учесть это, исследователи создали то, что они называют «смешанными полями» из климатических моделей, которые включают температуру поверхности океана в океанах и температуру приземного воздуха над сушей, чтобы соответствовать тому, что фактически измеряется в наблюдениях.
Эти смешанные поля из моделей показывают немного меньшее потепление, чем глобальные температуры приземного воздуха, поскольку в последние годы воздух над океаном нагревается быстрее, чем температура поверхности моря.
На приведенном ниже рисункеCarbon Brief показано как среднее значение температуры воздуха для всех моделей CMIP5 (пунктирная черная линия), так и среднее значение смешанных полей для всех моделей CMIP5 (сплошная черная линия). Серая область показывает неопределенность результатов модели, известную как 95% доверительный интервал. Отдельные цветные линии представляют различные оценки температуры, полученные в результате наблюдений, от таких групп, как Центр Хэдли Метеорологического бюро, NOAA и NASA.
Среднее значение смешанной модели суши и океана RCP4.5 CMIP5 (черным цветом), модельный диапазон двух сигм (серым цветом) и данные наблюдений о температуре от NASA, NOAA, HadCRUT, Cowtan and Way и Земли Беркли с 1970 по 2020 год. линия показывает исходное (несмешанное) многомодельное среднее CMIP5. Предварительное значение на 2017 год основано на температурных аномалиях до конца августа. Диаграмма от Carbon Brief с использованием Highcharts.Смешанные поля из моделей в целом довольно хорошо соответствуют потеплению, наблюдаемому в наблюдениях, в то время как температуры воздуха из моделей показывают немного большее потепление, поскольку они включают температуру воздуха над океаном, а не самой поверхности моря.Все наблюдения находятся в пределах 95% доверительного интервала прогонов моделей, что позволяет предположить, что модели хорошо отражают краткосрочную естественную изменчивость, вызванную Эль-Ниньо и другими факторами.
Более длительный период прогнозов модели с 1880 по 2100 год показан на рисунке ниже. Он показывает как долгосрочное потепление с конца 19 века, так и прогнозы потепления в будущем при сценарии относительно быстрого сокращения выбросов (так называемый «RCP4.5») с глобальными температурами, достигающими около 2.На 5C выше доиндустриальных уровней к 2100 году (и примерно на 2C выше базового уровня 1970-2000 годов, показанного на рисунке).
То же, что и предыдущий рисунок, но с 1880 по 2100 год. В прогнозах до 2100 года используется RCP4.5. Обратите внимание, что этот и предыдущий графики используют базовый период 1970–2000 годов. Диаграмма от Carbon Brief с использованием Highcharts.Проекции климата с середины 1800-х годов довольно хорошо согласуются с наблюдениями. Есть несколько периодов, например, начало 1900-х годов, когда Земля была немного холоднее, чем прогнозировалось моделями, или 1940-е годы, когда наблюдения были немного теплее.
Однако в целом четкое соответствие между смоделированными и наблюдаемыми температурами повышает уверенность ученых в том, что модели точно отражают как факторы, вызывающие изменение климата, так и уровень краткосрочной естественной изменчивости климата Земли.
За период с 1998 года, когда наблюдения были немного ниже, чем прогнозы модели, в недавней статье Nature исследуются причины, почему это произошло.
Исследователи обнаружили, что некоторые различия устраняются за счет использования смешанных полей из моделей.Они предполагают, что остальная часть расхождения может быть объяснена сочетанием краткосрочной естественной изменчивости (в основном в Тихом океане), небольших вулканов и более низкой, чем ожидалось, солнечной мощности, которая не была включена в модели после 2005 года. прогнозы.
Глобальная средняя температура поверхности — лишь одна из многих переменных, включенных в климатические модели, и модели можно оценивать по многим другим климатическим показателям. Например, есть определенные «отпечатки пальцев» человеческого потепления в нижних слоях атмосферы, которые видны как в моделях, так и в наблюдениях.
Прогнозы модели были проверены на основе данных наблюдений за температурой на поверхности, в океанах и атмосфере, исторических данных о дождях и снеге, образовании ураганов, протяженности морского льда и многих других климатических переменных.
Модели обычно хорошо справляются с сопоставлением наблюдений в глобальном масштабе, хотя некоторые переменные, такие как осадки, труднее определить на региональном уровне.
К началу
Каковы основные ограничения в моделировании климата на данный момент?
Стоит повторить, что климатические модели не являются идеальным представлением климата Земли — и не могут быть такими.Поскольку климат по своей природе хаотичен, невозможно моделировать со 100% точностью, но модели довольно хорошо справляются с задачей получения правильного климата.
Точность прогнозов, сделанных моделями, также зависит от качества входящих в них прогнозов. Например, ученые не знают, снизятся ли выбросы парниковых газов, и поэтому делают оценки, основанные на различных сценариях будущего социально-экономического развития. Это добавляет еще один уровень неопределенности к климатическим прогнозам.
Точно так же есть аспекты будущего, которые были бы настолько редкими в истории Земли, что их чрезвычайно сложно спрогнозировать. Одним из примеров является то, что ледяные щиты могут дестабилизироваться по мере их таяния, ускоряя ожидаемое повышение уровня мирового океана.
Тем не менее, несмотря на то, что модели становятся все более сложными и изощренными, в климатической системе все еще есть аспекты, которые они пытаются уловить так хорошо, как хотелось бы ученым.
Облака
Одно из основных ограничений климатических моделей — насколько хорошо они представляют облака.
Облака — постоянная заноза для климатологов. Они покрывают около двух третей Земли одновременно, но отдельные облака могут образовываться и исчезать в течение нескольких минут; они могут как согревать, так и охлаждать планету, в зависимости от типа облаков и времени суток; а у ученых нет записей о том, какими были облака в далеком прошлом, что затрудняет определение того, изменились ли они и как.
Конкретный аспект трудностей моделирования облаков сводится к конвекции.Это процесс, при котором теплый воздух у поверхности Земли поднимается через атмосферу, охлаждается, а затем содержащаяся в нем влага конденсируется с образованием облаков.
В жаркие дни воздух быстро нагревается, что вызывает конвекцию. Это может вызвать интенсивные кратковременные дожди, часто сопровождаемые громом и молнией.
Кредит: Никколо Убалдуччи / Flickr (CC BY-NC-ND 2.0)
Конвекционные дожди могут выпадать в короткие сроки и в очень определенных областях. Таким образом, глобальные климатические модели имеют слишком грубое разрешение, чтобы фиксировать эти выпадения осадков.
Вместо этого ученые используют «параметризации» (см. Выше), которые представляют средние эффекты конвекции по отдельной ячейке сетки. Это означает, что GCM не моделируют отдельные штормы и местные сильные ливни, объясняет д-р Лиззи Кендон, старший научный сотрудник метеорологического бюро Hadley Center, для Carbon Brief:
«Как следствие, GCM не могут фиксировать интенсивность осадков в субсуточных временных масштабах и экстремальные значения осадков в летнее время. Таким образом, у нас была бы низкая уверенность в будущих прогнозах почасовых осадков или экстремальных конвективных явлений на основе МОК или РКМ грубого разрешения.”
(Позднее на этой неделе Carbon Brief опубликует статью, в которой исследуются прогнозы осадков с помощью климатической модели).
Чтобы помочь решить эту проблему, ученые разработали климатические модели с очень высоким разрешением. Они имеют ячейки сетки шириной несколько километров, а не десятки километров. Эти «разрешающие конвективные» модели могут моделировать более крупные конвективные бури без необходимости параметризации.
Однако недостатком большей детализации является то, что модели еще не могут охватывать весь земной шар.Несмотря на меньшую площадь и использование суперкомпьютеров, эти модели по-прежнему требуют очень много времени для запуска, особенно если ученые хотят запустить множество вариаций модели, известных как «ансамбль».
Например, моделирование, которое является частью проекта «Будущий климат для Африки» IMPALA («Улучшение модельных процессов для климата Африки»), использует модели, допускающие конвекцию, охватывающие всю Африку, но только для одного члена ансамбля, — говорит Кендон. Точно так же следующий набор климатических прогнозов Великобритании, который должен быть опубликован в следующем году («UKCP18»), будет проводиться для 10 членов ансамбля, но только для Великобритании.
Но до распространения этих моделей, допускающих конвекцию, до глобального масштаба еще далеко, отмечает Кендон:
«Вероятно, пройдет много лет, прежде чем мы сможем позволить себе [вычислительную мощность], позволяющую моделировать глобальный климат с учетом конвекции, особенно для нескольких членов ансамбля».
Двойной ITCZ
С проблемой облаков в глобальных моделях связана проблема «двойного ITCZ». Зона межтропической конвергенции, или ITCZ, представляет собой огромный пояс низкого давления, который окружает Землю около экватора.Он определяет годовое количество осадков в большей части тропиков, что делает его чрезвычайно важным элементом климата для миллиардов людей.
Иллюстрация зоны межтропической конвергенции (ITCZ) и основных моделей глобальной циркуляции в атмосфере Земли. Источник: Creative Commons
ITCZ каждый год путешествует на север и юг по тропикам, примерно отслеживая положение солнца в зависимости от времени года. Глобальные климатические модели воссоздают ITCZ в своих симуляциях, которые возникают в результате взаимодействия между отдельными физическими процессами, закодированными в модели.Однако, как объясняется в статье Journal of Climate, подготовленной учеными Калифорнийского технологического института в США, есть некоторые области, в которых климатические модели не могут правильно представить положение ITCZ:
«[В восточной части Тихого океана] ITCZ большую часть года располагается к северу от экватора, изгибаясь на несколько градусов широты вокруг [линии] шести [градуса широты]. Однако на короткий период весной он разделяется на две ITCZ, расположенные по обе стороны экватора. Текущие климатические модели преувеличивают это разделение на два ITCZ, что приводит к хорошо известному смещению моделей в два ITCZ.”
Большинство GCM демонстрируют некоторую степень проблемы двойного ITCZ, которая заставляет их моделировать слишком много осадков над большей частью тропиков южного полушария, а иногда и недостаточное количество осадков над экваториальной частью Тихого океана.
Двойной ITCZ «является, пожалуй, наиболее значительным и наиболее стойким отклонением в современных климатических моделях», — говорит д-р Баоцян Сян, главный научный сотрудник Лаборатории геофизической гидродинамики Национального управления океанических и атмосферных исследований США.
Основным следствием этого является то, что разработчики моделей не верят в прогнозы того, как ITCZ может измениться по мере потепления климата.Но есть и посторонние удары, — сказал Сян в интервью Carbon Brief:
.«Например, большинство современных климатических моделей предсказывают ослабление пассата вместе с замедлением циркуляции Уокера. Существование двойной проблемы ITCZ может привести к недооценке этого ослабленного пассата ».
(Пассаты — это почти постоянные восточные ветры, которые кружат вокруг Земли по обе стороны от экватора.)
Кроме того, исследование 2015 года, опубликованное в Geophysical Research Letters, предполагает, что, поскольку двойная ITCZ влияет на обратную связь облаков и водяного пара в моделях, она играет роль в чувствительности климата.
Глоссарий
Чувствительность климата: Степень потепления, которую мы можем ожидать, когда двуокись углерода в атмосфере удвоится по сравнению с тем, что было до промышленной революции. Есть два способа выразить чувствительность климата: временная реакция климата (TCR) — это потепление на поверхности Земли, которое мы можем ожидать в точке удвоения, а равновесная чувствительность климата (ECS) — это общая сумма потепления, когда Земля успела полностью приспособиться к дополнительному углекислому газу.
Чувствительность климата: Степень потепления, которую мы можем ожидать, когда уровень углекислого газа в атмосфере удвоится по сравнению с тем, что было до промышленной революции. Есть два способа выразить чувствительность климата: Переходный климат… ПодробнееОни обнаружили, что модели с сильным двойным ITCZ имеют более низкое значение равновесной чувствительности климата (ECS), что указывает на то, что «большинство моделей могли недооценивать ECS». Если модели недооценивают ECS, климат будет более теплым в ответ на антропогенные выбросы, чем предполагают их текущие прогнозы.
Причины двойного ITCZ в моделях сложны, сказал Сян в интервью Carbon Brief, и они стали предметом многочисленных исследований. По словам Сян, вероятно, есть ряд факторов, в том числе способ параметризации конвекции в моделях.
Например, в документе Proceedings of the National Academy of Sciences в 2012 году было высказано предположение, что проблема связана с тем, что большинство моделей не создают достаточно плотных облаков над «часто пасмурным Южным океаном», что приводит к более высоким, чем обычно, температурам в Южном полушарии. в целом, а также смещение тропических осадков к югу.
Что касается вопроса о том, когда ученые могут решить эту проблему, Сян говорит, что на него сложно ответить:
«С моей точки зрения, я думаю, что мы не сможем полностью решить эту проблему в ближайшее десятилетие. Однако мы добились значительного прогресса в улучшении понимания физики модели, увеличении разрешения модели и более надежных наблюдениях ».
Реактивные потоки
Наконец, еще одна распространенная проблема в моделях климата — это положение струйных течений в моделях климата.Реактивные потоки — это извилистые реки скоростных ветров, текущих высоко в атмосфере. Они могут направлять погодные системы с запада на восток через Землю.
Как и в случае с ITCZ, климатические модели воссоздают струйные течения в результате фундаментальных физических уравнений, содержащихся в их коде.
Однако реактивные течения в моделях часто кажутся слишком «зональными» — другими словами, они слишком сильные и слишком прямые, — объясняет д-р Тим Вуллингс, преподаватель физики климата в Оксфордском университете и бывший руководитель объединения Метеорологическая служба — Группа оценки процессов университетов для блокирования и штормовых путей.Он сообщает Carbon Brief:
.«В реальном мире реактивный самолет немного поворачивает на север, пересекая Атлантический океан (и немного Тихий океан). Поскольку модели недооценивают это, джет в среднем часто находится слишком далеко от экватора ».
В результате, модели не всегда находят правильные пути, по которым идут погодные условия с низким давлением, известные как «следы шторма». По словам Вуллингса, штормы в моделях часто бывают слишком вялыми, они не становятся достаточно сильными и стихают слишком быстро.
Есть способы улучшить это, говорит Вуллингс, но некоторые из них более простые, чем другие.В целом, по словам Вуллингса, может помочь увеличение разрешения модели:
«Например, когда мы увеличиваем разрешение, вершины гор становятся немного выше, и это способствует отклонению струи немного на север. Бывают и более сложные вещи; если мы сможем улучшить, более активные штормы в модели, это может оказать влияние на реактивный поток, который частично вызван штормами ».
(Горные вершины становятся выше по мере увеличения разрешения модели, потому что большая детализация позволяет модели «видеть» больше горы, когда она сужается к вершине.)
Другой вариант — улучшить то, как модель представляет физику атмосферы в ее уравнениях, добавляет Вуллингс, используя «новые умные схемы [для аппроксимации] механики жидкости в компьютерном коде».
К началу
Каков процесс улучшения моделей?
Процесс разработки климатической модели — это долгосрочная задача, которая не заканчивается после публикации модели. Большинство центров моделирования будут обновлять и улучшать свои модели в непрерывном цикле, при этом в процессе разработки ученые потратят несколько лет на создание следующей версии своих моделей.
Специалист по моделированию климата за работой в Метеорологическом бюро, Эксетер, Великобритания. Предоставлено: Метеорологическое бюро.
После того, как будет готова, новая версия модели, включающая все улучшения, может быть выпущена, говорит д-р Крис Джонс из метеорологического бюро Hadley Center:
«Это немного похоже на то, как автомобильные компании строят следующую модель определенного транспортного средства, так что они делали одну и ту же в течение многих лет, но затем внезапно выходит новая, которую они разрабатывали. То же самое мы делаем и с нашими климатическими моделями ».
В начале каждого цикла климат, воспроизводимый моделью, сравнивается с рядом наблюдений, чтобы выявить самые большие проблемы, — объясняет д-р Тим Вуллингс.Он сообщает Carbon Brief:
.«После того, как они выявляются, внимание обычно переключается на оценку физических процессов, которые, как известно, влияют на эти области, и предпринимаются попытки улучшить представление этих процессов [в модели]».
Как это делается, варьируется от случая к случаю, говорит Вуллингс, но, как правило, в итоге получается новый улучшенный код:
«Это могут быть целые строки кода для обработки процесса немного по-другому, или иногда это может быть просто изменение существующего параметра на лучшее значение.Это может быть мотивировано новыми исследованиями или опытом других [центров моделирования] ».
Иногда в ходе этого процесса ученые обнаруживают, что одни проблемы компенсируют другие, добавляет он:
«Например, процесс A оказался слишком сильным, но, похоже, это компенсировалось тем, что процесс B был слишком слабым. В этих случаях процесс A обычно фиксируется, даже если он ухудшает модель в краткосрочной перспективе. Затем внимание переключается на исправление процесса B. В конце концов, модель лучше отражает физику обоих процессов, и в целом мы получаем лучшую модель.”
В Центре Хэдли метеостанции в процессе разработки участвуют несколько групп, или «групп оценки процесса», которые стремятся улучшить другой элемент модели, объясняет Вуллингс:
«Группы оценки процесса — это, по сути, рабочие группы, которые следят за определенными аспектами модели. Они отслеживают систематические ошибки в своей области по мере развития модели и тестируют новые методы их уменьшения. Эти группы регулярно встречаются для обсуждения своей области и часто состоят из представителей академического сообщества, а также ученых из Метеорологического бюро.
Усовершенствования, над которыми работает каждая группа, затем объединяются в новую модель. По словам Джонс, после завершения модель может начать работать всерьез:
«В конце двух- или трехлетнего процесса у нас есть модель нового поколения, которая, по нашему мнению, лучше, чем предыдущая, и затем мы можем начать использовать ее, чтобы вернуться к научным вопросам, которые мы я уже смотрел раньше, чтобы узнать, сможем ли мы ответить на них лучше ».
К началу
Как ученые производят информацию о климатических моделях для конкретных регионов?
Одним из основных ограничений глобальных климатических моделей является то, что ячейки сетки, из которых они состоят, обычно составляют около 100 км по долготе и широте в средних широтах.Если учесть, что, например, Великобритания имеет ширину немногим более 400 км, это означает, что она представлена в GCM в виде нескольких квадратов сетки.
Такое грубое разрешение означает, что GCM упускают из виду географические особенности, характеризующие конкретное местоположение. Некоторые островные государства настолько малы, что GCM может рассматривать их просто как клочок океана, отмечает профессор Майкл Тейлор, старший преподаватель Вест-Индского университета и ведущий автор-координатор специального доклада МГЭИК по 1.5С. Он сообщает Carbon Brief:
.«Если вы думаете о восточных Карибских островах, один восточный Карибский остров попадает в рамку сетки, поэтому в этих глобальных климатических моделях он представлен как вода».
«Даже большие Карибские острова представлены в виде одного или, максимум, двух квадратов сетки — так что вы получаете информацию только для одного или двух квадратов сетки — это создает ограничение для малых островов Карибского региона и малых островов в целом. И поэтому вы не получите точную, более точную информацию в масштабе страны для малых островов.”
Ученые преодолевают эту проблему, «уменьшая» глобальную климатическую информацию до местного или регионального масштаба. По сути, это означает использование информации, полученной с помощью GCM или крупномасштабных наблюдений, и ее применение к определенному месту или региону.
Тобаго-Кейс и остров Мейро, Сент-Винсент и Гренадины. Предоставлено: robertharding / Alamy Stock Photo.
Для малых островных государств этот процесс позволяет ученым получать полезные данные для конкретных островов или даже областей внутри островов, — объясняет Тейлор:
«Весь процесс масштабирования — это попытка взять информацию, которую вы можете получить в крупном масштабе, и каким-то образом связать ее с местным масштабом, или масштабом острова, или даже масштабом субостровов.”
Есть две основные категории методов уменьшения масштаба. Первый — «динамическое масштабирование». По сути, это запущенные модели, похожие на GCM, но для определенных регионов. Поскольку эти региональные климатические модели (РКМ) охватывают меньшую территорию, они могут иметь более высокое разрешение, чем ГКМ, и при этом работать в разумные сроки. Тем не менее, отмечает доктор Данн Митчелл, преподаватель Школы географических наук Бристольского университета, RCM могут работать медленнее, чем их глобальные аналоги:
«Для запуска RCM с ячейками сетки 25 км, покрывающими Европу, потребуется примерно в 5-10 раз больше времени, чем для GCM с разрешением ~ 150 км.”
«Климатические прогнозы Великобритании на 2009 год» (UKCP09), например, представляют собой набор климатических прогнозов специально для Великобритании, составленных на основе региональной климатической модели — модели HadRM3 Центра Хэдли Метеорологического бюро.
HadRM3 использует ячейки сетки размером 25 км на 25 км, тем самым разделяя Великобританию на 440 квадратов. Это было улучшением по сравнению с предшественником UKCP09 («UKCIP02»), который давал проекции с пространственным разрешением 50 км. На приведенной ниже карте показано, насколько более детализирована сетка 25 км (шесть карт справа), чем сетка 50 км (две карты слева),
RCM, такие как HadRM3, могут лучше, хотя и в ограниченном масштабе, представить местные факторы, такие как влияние озер, горных хребтов и морского бриза.
Сравнение изменений средней сезонной температуры, зимы (вверху) и лета (внизу), к 2080-м годам в соответствии со сценариями высоких выбросов, из UKCIP02 (крайние левые панели) и по прогнозам UKCP09 на трех уровнях вероятности (10, 50 и 90%) ). Более темный красный оттенок показывает большее потепление. © Климатические прогнозы Великобритании, 2009 г.
Несмотря на то, что RCM ограничены определенной территорией, они все же должны учитывать более широкий климат, который на нее влияет. Ученые делают это, используя информацию из GCM или наблюдений.Тейлор объясняет, как это применимо к его исследованиям в Карибском бассейне:
«Для динамического масштабирования вы сначала должны определить домен, в котором вы собираетесь запустить модель — в нашем случае мы определяем своего рода домен Карибского региона / внутри Америки — поэтому мы ограничиваем моделирование этой областью. Но, конечно, вы вводите в границы этой области результаты крупномасштабных моделей, так что именно информация крупномасштабной модели управляет затем более мелкомасштабной моделью. И это динамическое масштабирование — вы, по сути, делаете моделирование в более мелком масштабе, но в ограниченной области, получая информацию на границах.”
Также возможно «вкладывать» или встраивать RCM в GCM, что означает, что ученые могут запускать более одной модели одновременно и одновременно получать несколько уровней вывода.
Вторая основная категория масштабирования — это «статистическое масштабирование». Это предполагает использование данных наблюдений для установления статистической взаимосвязи между глобальным и местным климатом. Используя это соотношение, ученые затем выводят локальные изменения на основе крупномасштабных прогнозов, полученных с помощью GCM или наблюдений.
Одним из примеров статистического масштабирования является погодный генератор. Генератор погоды создает синтетические временные ряды ежедневных и / или ежечасных данных для определенного местоположения. Он использует комбинацию наблюдаемых местных метеорологических данных и прогнозов будущего климата, чтобы дать представление о том, какими могут быть будущие погодные условия в краткосрочной перспективе. (Генераторы погоды также могут создавать временные ряды погоды в текущем климате.)
Его можно использовать в целях планирования — например, при оценке риска наводнений для моделирования того, справятся ли существующие средства защиты от наводнений с вероятными будущими уровнями сильных дождей.
В целом, эти статистические модели можно запускать быстро, что позволяет ученым проводить множество симуляций за время, необходимое для выполнения одного прогона GCM.
Стоит отметить, что уменьшенная информация по-прежнему сильно зависит от качества информации, на которой она основана, например наблюдаемых данных или вводимых данных GCM. Уменьшение масштаба предоставляет только больше данных, зависящих от местоположения, оно не компенсирует любые неопределенности, связанные с данными, на которые он опирается.
Статистическое масштабирование, в частности, зависит от данных наблюдений, используемых для получения статистической взаимосвязи.«Даунскейлинг» также предполагает, что отношения в текущем климате сохранятся и в более теплом мире, отмечает Митчелл. Он сообщает Carbon Brief:
.«[Статистическое масштабирование] может быть приемлемым для хорошо наблюдаемых периодов времени или хорошо наблюдаемых интересных мест, но, как правило, если вы слишком далеко продвинете локальную систему, статистическая взаимосвязь нарушится. По этой причине статистическое масштабирование плохо ограничивается для будущих климатических прогнозов ».
По словам Митчелла, динамическое масштабирование более надежно, но только в том случае, если RCM хорошо улавливает соответствующие процессы и данные, управляющие ими, надежны:
«Часто для моделирования климата реализация погодных и климатических процессов в динамической модели не слишком отличается от более грубой глобальной модели движения, поэтому динамическое масштабирование обеспечивает лишь ограниченную возможность улучшения данных.Однако, если все сделано правильно, динамическое масштабирование может быть полезно для локального понимания погоды и климата, но оно требует огромного количества валидации модели и в некоторых случаях разработки модели для представления процессов, которые могут быть отражены в новых более точных масштабах ».
К началу
Обновлено 15 января 2018 г., чтобы уточнить, что приз в один миллион долларов за решение уравнений NS предназначен для доказательства существования решения при любых обстоятельствах, и что квадраты сетки сходятся только к полюсам, когда сетка основана на широте и долгота.
Carbon Brief благодарит всех ученых, которые помогли в подготовке этой статьи.
Завтра: интерактивный график основных событий в области моделирования климата за последнее столетие.
Линии публикации из этой истории
Toyota Venza 2021 года Обзор, рейтинги, характеристики, цены и фотографии
Что за автомобиль Toyota Venza 2021 года? С чем это сравнивать?
Toyota Venza 2021 года — это гибридный кроссовер, вмещающий до пяти человек, в значительной степени основанный на RAV4.Меньше, чем трехрядный Highlander, Venza возрождает старую заводскую табличку Toyota, которая ранее была нанесена на универсальную / кроссоверную версию Camry. Соперники включают Toyota RAV4, Ford Escape и Honda Passport.
Хорошая ли Toyota Venza 2021 года?
Проверка продолжается ниже
Venza получает высокую оценку в нашем рейтинге кроссоверов-внедорожников. Благодаря своей эффективности он оценивается довольно высоко, а рейтинг TCC составляет 7,0 из 10. (Подробнее о том, как мы оцениваем автомобили.)
Что нового в Toyota Venza 2021 года?
Все. Табличка Venza возрождается в этом году после долгого перерыва. Предлагаемая только в виде гибрида с полным приводом, Toyota Venza 2021 года обеспечивает отличную экономию топлива и приличную мощность с высококлассным внешним видом внутри и снаружи.
Toyota предлагает Venza в комплектациях LE, XLE и Limited и оснащает Venza так же, как Highlander. Несмотря на то, что он разделяет платформу с RAV4, Venza выглядит совсем иначе.Линия крыши в стиле купе, рельефные линии и хромированная отделка делают его похожим на Lexus (даже лучше, чем у большинства современных внедорожников Lexus), в то время как RAV4 более угловат, более прямолинеен и больше ориентирован на бездорожье.
Ощущение роскоши продолжается внутри, где Toyota покрывает большую часть поверхностей либо натуральной кожей (рулевое колесо и ручка переключения передач), либо синтетической кожей (дверные панели, приборная панель, центральная консоль и, на всех, кроме базовой модели, сиденья). .
Гибридная трансмиссия, позаимствованная у команд RAV4 2.5-литровый рядный 4-цилиндровый двигатель с тремя двигателями и литий-ионным гибридным аккумулятором (RAV4 Hybrid имеет никель-металлогидридный блок), чтобы вырабатывать 219 лошадиных сил и возвращать 39 миль на галлон вместе взятые, по данным Toyota. Гибридная система обеспечивает достаточно мощности для повседневной езды.
Задний двигатель обеспечивает полный привод Venzas, который может передавать до 80 процентов доступного крутящего момента на задние колеса.
Двухрядный кроссовер Venza предназначен для небольших семей или покупателей, которым требуется дополнительное пространство, а не три ряда сидений.Он вмещает до пяти человек, как и RAV4, но его более гладкая верхняя часть означает, что у него меньше грузового пространства — 28,8 кубических футов с поднятыми задними сиденьями.
Venza оснащен новейшим набором функций активной безопасности Toyota, включая автоматическое экстренное торможение с обнаружением пешеходов и велосипедистов, адаптивный круиз-контроль, активный контроль полосы движения и автоматический дальний свет.
Сколько стоит Toyota Venza 2021 года?
Базовая модель Venza стоимостью 33 590 долларов хорошо оснащена 8.0-дюймовый сенсорный экран для информационно-развлекательной системы, совместимость с Apple CarPlay и Android Auto, 4,2-дюймовый цифровой информационный центр, аудиосистема с шестью динамиками, спутниковое радио, дверь багажного отделения с усилителем громкой связи, рулевая колонка с регулируемым наклоном и выдвижением, автоматический климат-контроль , и 18-дюймовые колеса. Другие примечательные особенности включают 12,3-дюймовый сенсорный экран, 7,0-дюймовый цифровой информационный центр, 10,0-дюймовый проекционный дисплей, навигацию, аудиосистему JBL с девятью динамиками, цифровое зеркало заднего вида и электрохроматический люк, который может переключаться между прозрачным и матовым.Кожаная обивка и множество регулировок сидений недоступны.
Где производится Toyota Venza?
В Такаока, Япония.
FR3 | Forest River RV — Производитель туристических трейлеров — Пятые колеса — Палатки
GVWR (Полная масса автомобиля) — максимально допустимая масса агрегата при полной загрузке. Он включает в себя все веса, включая все жидкости, груз, дополнительное оборудование и аксессуары.В целях безопасности и производительности продукта НЕ превышайте GVWR.
GCWR (Полная номинальная масса) — это максимально допустимая полная масса вашего дома на колесах и любого буксируемого прицепа или буксируемого транспортного средства. Фактическая GCWR этого транспортного средства может быть ограничена суммой GVWR и максимальной номинальной мощностью установленного приемника сцепного устройства; см. паспортную табличку сцепки для получения подробной информации.
GAWR (Полная масса оси) — это максимально допустимая масса, включая груз, жидкости, дополнительное оборудование и аксессуары, которые могут безопасно поддерживаться каждой осью.
UVW (Вес без груза) * — это типичный вес устройства, изготовленного на заводе.
Он включает весь вес на оси (осях) агрегата, включая полную заправку, все жидкости и сжиженный газ.
UVW не включает груз, свежую питьевую воду, дополнительное дополнительное оборудование или аксессуары, установленные дилером.
* Расчетное среднее значение для дополнительного оборудования стандартной сборки.
CCC (Грузоподъемность) ** — это вес, доступный для пресной питьевой воды, груза, пассажиров, дополнительного дополнительного оборудования и аксессуаров.
CCC равно GVWR минус UVW.
Доступный CCC должен вмещать свежую питьевую воду (8,3 фунта на галлон).
Перед наполнением резервуара для чистой воды опорожните черный и серый резервуары, чтобы обеспечить большую грузоподъемность.
** Расчетное среднее значение для дополнительного оборудования стандартной сборки.
Каждый дом на колесах Forest River взвешивается на заводе перед отправкой. Наклейка, указывающая фактический вес разгруженного транспортного средства и грузоподъемность, прикрепляется к каждому жилому дому Forest River перед тем, как покинуть наш объект.
Грузоподъемность вашего агрегата определяется по весу, а не по объему, поэтому вы не всегда можете использовать все доступное пространство при загрузке вашего агрегата.
Фактическая буксирная способность зависит от конкретных условий погрузки и буксировки, в том числе от GVWR, GAWR и GCWR, а также от соответствующих тормозов прицепа. Пожалуйста, обратитесь к руководству оператора вашего автомобиля для получения дополнительной информации о буксировке.
Subaru Outback 2021 года | Subaru
* Рекомендованная производителем розничная цена не включает сборы по месту назначения и доставки, налоги, титульные и регистрационные сборы. Пункт назначения и доставка включают сборы за обработку и транспортировку по суше и могут отличаться в некоторых штатах.Цены, технические характеристики, опции, функции и модели могут быть изменены без предварительного уведомления.
** Экономия топлива по оценкам Агентства по охране окружающей среды. Фактический пробег может отличаться. Для Crosstrek Hybrid, эквивалент MPG по оценке EPA при полной зарядке аккумулятора. Фактический пробег может отличаться.
*** Ограниченные гарантии зависят от возраста и пробега. Гарантия заканчивается тем, что наступит раньше.
‡ 1 доллар помогает обеспечить как минимум 10 обедов, гарантированных Feeding America от имени местных продовольственных банков-участников. Теперь до 31 марта 2021 года получите 0% годовых в течение 63 месяцев на все новые модели Ascent, Impreza, Legacy и Outback 2021 года. Авансовый платеж не требуется. Ежемесячный платеж в размере 15,87 долларов США на 1000 финансируемых долларов США. Предложение может отличаться в зависимости от местоположения. Возможны другие тарифы и условия оплаты. Нельзя сочетать с любым другим купоном, прямым предложением / предложением по электронной почте или рекламным предложением, если это не разрешено этим предложением. Финансирование только для квалифицированных соискателей. Срок действия контракта ограничен. При условии утверждения кредита, утверждения страхования транспортного средства и наличия транспортного средства.См. Подробности у участвующих розничных продавцов. Товар должен быть доставлен со склада продавца до 31 марта 2021 г.
Subaru заботится об окружающей среде и является гордым партнером Leave No Trace. Делая это фото, мы позаботились о том, чтобы не нанести вред окружающей среде.
Subaru, SUBARU BOXER, BRZ, Forester, Impreza, Legacy, Outback, STI, Tribeca, WRX, XV Crosstrek, EyeSight и STARLINK являются зарегистрированными товарными знаками.
iPod и iPad являются зарегистрированными товарными знаками Apple Inc .; Brembo — зарегистрированная торговая марка Freni Brembo S.p.A .; Alcantara является зарегистрированным товарным знаком Alcantara S.p.A, а Alcantara производится Toray Group .; Ultrasuede® — зарегистрированная торговая марка Toray Industries, Inc .; TORSEN является зарегистрированным товарным знаком JTEKT Corporation .; BBS является зарегистрированным товарным знаком BBS Kraftfahrzeugtechnik AG; Bluetooth является зарегистрированным товарным знаком Bluetooth SIG, Inc .; HomeLink ® и значок дома HomeLink ® являются зарегистрированными товарными знаками Gentex Corporation .; Aha и Harman Kardon являются зарегистрированными товарными знаками Harman International Industries, Inc.; Android является товарным знаком Google Inc .; HD Radio — зарегистрированная торговая марка iBiquity Digital Corporation .; Pandora является зарегистрированным товарным знаком Pandora Media, Inc .; SiriusXM и SiriusXM NavTraffic являются зарегистрированными товарными знаками SiriusXM Satellite Radio, Inc .; iHeart — зарегистрированная торговая марка Clear Channel.
ПОЖАЛУЙСТА, ПРОСМОТРЕТЬ ЭТИ ВАЖНЫЕ СООБЩЕНИЯ.
Subaru of America, Inc. оставляет за собой право вносить изменения в любое время без предварительного уведомления или обязательств в информацию, содержащуюся на этом Интернет-сайте, цены, стимулирующие программы, спецификации, оборудование, цвета, материалы, иллюстрации продуктов, а также изменять или прекращать выпуск моделей.