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  • 科學家呼吁避免使用“過熱”氣候模型

    2022-5-11 15:14 來源: 中國科學報 |作者: 王方

    一項研究表明,北極降雨將在21世紀60年代占主導地位,比預期早幾十年;另一份報告稱,到2100年,美國西部森林火災造成的空氣污染可能會增加兩倍;還有一種說法則是,海洋大滅絕可能在幾個世紀內到來。

    去年發表的這3項研究都依賴于全球下一代氣候模型對未來的預測。但模型制作者自己也承認,許多模型存在一個明顯的問題:預測未來往往太熱太快。一些研究人員則擔心,這導致了一系列“比預期更快”的結果,可能會削弱氣候科學的可信度。

    近日,氣候科學家在《自然》發表評論文章稱,研究人員在如何使用模型方面需要更加“挑剔”。他們不應該再簡單地使用所有氣候模型預測的平均值,這可能導致到2100年全球氣溫比政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的估計高0.7攝氏度。

    文章合著者、美國宇航局(NASA)戈達德空間飛行中心的氣候科學家Kate Marvel表示,“‘過熱’的模型并沒有使氣候科學的原理失效,溫室效應仍在使地球變暖?!痹谒磥?,這些模型并不完美,但總的來說仍然是非常成功的研究工具。

    2019年,國際耦合模式比較計劃(CMIP)提出了模型過熱的問題。該計劃在IPCC每七八年發布一次主要報告之前,綜合了全球各模型的結果。

    在前幾輪CMIP中,大多數模型都預測了“氣候敏感性”——當大氣二氧化碳含量比工業化前翻一番時,預計變暖2 ~4.5攝氏度。但在2019年的第六次國際耦合模式比較計劃(CMIP6)中,55個模型中有10個的敏感性高于5攝氏度——這是一個明顯的偏離。

    這一結果也與一項里程碑式的研究不一致,后者避開了全球建模結果,而是依靠古氣候和觀測記錄確定地球的氣候敏感性。該研究發現,該數值介于2.6和3.9攝氏度之間。

    2021年,為了彌補這個問題,IPCC發布了第一份工作組報告,其中涵蓋了氣候變化的物理基礎。IPCC根據模型捕捉歷史溫度的能力對其進行評級,之后利用模型針對不同化石燃料排放情景,做出了官方的“評估變暖”預測。

    在研究地球未來的變化時,IPCC報告了基于變暖程度的所有模型的結果:1.5攝氏度、2攝氏度、3攝氏度。這讓過熱模型的有用信息得以利用,即使它們過快達到了閾值。

    文章主要作者、支付服務公司Stripe的氣候研究主管Zeke Hausfather也是IPCC的合著者。他說,盡管IPCC接受了挑戰,但它并沒有很好地告訴每個人真正的問題所在。

    自此以后,數十項已發表的研究使用了基于所有CMIP6模型原始平均值的預測值,結果往往比IPCC的預測“更糟”——這引起了那些不了解模型潛在問題的人的注意。

    文章作者表示,氣候研究人員需要效仿IPCC。首先,避免基于時間的不確定情景,轉而強調特定全球變暖水平的影響,而不管這些水平是在什么時候達到的。其次,使用IPCC自己的“評估變暖”預測,以預測這些變暖水平可能何時達到。對于那些變暖軌跡細節很重要的研究,可以使用能夠相對準確地捕捉溫度變化的模型,比如NASA、美國國家海洋和大氣管理局等機構制作的模型。

    相關論文信息:

    https://doi.org/10.1038/d41586-022-01192-2

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