リースAGCM

Leith AGCM は、1958 年に Cecil Leith によって開発された気候モデルであり、おそらく最も古い大気一般循環モデルです。Leith はモデル出力のビデオを公開し、他の科学者にも同じことをするように促しました。現在では、異なる基本コードから開発された気候モデルに取って代わられ、ほとんど知られていません。

気象システムの挙動を計算する取り組みは、 1920年代にルイス・フライ・リチャードソンの独創的な論文から始まりました。1950年代から1960年代にかけて、いくつかのグループが気候モデルの作成に携わり、^[1]米国のいくつかの大学で大きな取り組みが行われ、最終的によく知られているGFDL、UCLA、NCARモデルが生まれました。今日、気候モデルは、世界中で何百人もの科学者と機関が参加し、公共政策に大きな影響を与える重要な事業となっています。^[2]

研究者のセシル・E・「チャック」・リース（1923年 - 2016年）は、流体力学の研究でよく知られている。核爆弾の発明につながったマンハッタン計画に初期のキャリアを積んだ後、1​​946年以降はローレンス放射線研究所に、1968年には国立大気研究センターに加わった。1958年から、リースは後に「リース大気モデル」または「リバモア大気モデル」と名付けられる気候モデルの研究を始めた。^[3]当時、その存在はほとんど報告されておらず、同時代の雑誌記事でいくつか言及されているのみであった。リースへのインタビューによると、リースが気候モデルの研究を始めたのは、著名な科学者エドワード・テラーと、核実験禁止に妨げられない分野で核爆発に関する知識を活用したいというアイデアに触発されたためだという。^{[4]このモデルは}アセンブリ言語で書かれており、当時リバモアで進められていたコンパイラ言語に依存した他の気候モデルプロジェクトに比べて有利だった可能性がある。^[5]コードの改善作業の報告に基づくと、4つのバージョンがあったようで、^[6]リースはモデルの出力を示す多数のビデオ（当時は「ムービー」と呼ばれていた）を公開した。今日、気候モデルによって出力される膨大な量のデータを読みやすい形で提示することが、気候モデリングにおける大きな問題となっている。^{[7]リースの例は、他の科学者にもビデオを作らせるきっかけとなった。リースは、}ハリウッドのエンターテイメント業界で活動していた民間企業パシフィックタイトルと、彼のモデルの出力を表示するビデオ1本に依存していたようだ。^[8]

このモデルは、リースが独力で作成したと思われるが^[9] 、当初は5段階、後に6段階の大気の高度レベルと現実的な陸海分布が含まれ、モデル全体では赤道から北緯60度までの緯度を5度グリッドでカバーしていた。後にその範囲は極地まで拡大された。パラメータ化された抗力、渦拡散、放射過程は含まれていたが、地形は含まれていなかった。昼夜の温度サイクルをシミュレートすることはできたが^[5]、改良作業後も現実的な降水分布は得られなかった^{[6] 。後のバージョンは}火星の気候や氷河期の北極の挙動をシミュレートするために使用された^[7]。

リースは、彼のモデルが水循環のシミュレーションを組み込んだ最初のモデルであると2度主張した。文献では他の初期のモデルも議論されているが、それらが実際に機能していたという証拠はほとんどなく、水循環が気候モデルに組み込まれ始めた時期は明らかではないが、リースのモデルより後だったようだ。^[6]しかし、このモデルが学術出版物で使用されたのは一度だけで、具体的には1968年の大気潮汐に関する出版物で、^{[10]リース}の関心が2次元乱流に移ったため、最終的に彼のモデルは他の気候モデリングの取り組みよりも影響力がはるかに小さいことが判明した。^[11]

YouTubeの「今日の気候モデルの祖」

Leith, CE (1988)、Mark, Hans、Wood, Lowell (編)、「地球大気の計算物理学」、物理学におけるエネルギー、戦争と平和: エドワード・テラー生誕80周年記念祝典、ドルドレヒト: Springer Netherlands、pp. 161–173、doi :10.1007/978-94-009-3031-5_11、ISBN 978-94-009-3031-5、 2023-03-25取得