全球變暖趨勢可能延續 未來氣候如何“算”出?

氣候

導讀 吳統文熟練地在筆記本電腦中輸入一長串指令,“啪”一聲按下確認鍵。 幾百米外的計算機機房內,一人多高的巨型計算機立即按照指令開始高速運算,計算從過去1000年到未來的氣候演變趨勢。這樣的運算,最長的需要連續進行2個月。 吳統文,中國氣像局國家氣候中心氣候模式室主任、研究員,他計算氣候變化趨勢的幫手,除了耗資高達數億元的巨型計算機,還有“氣候� ...

吳統文熟練地在筆記本電腦中輸入一長串指令,“啪”一聲按下確認鍵。

幾百米外的計算機機房內,一人多高的巨型計算機立即按照指令開始高速運算,計算從過去1000年到未來的氣候演變趨勢。這樣的運算,最長的需要連續進行2個月。

吳統文,中國氣像局國家氣候中心氣候模式室主任、研究員,他計算氣候變化趨勢的幫手,除了耗資高達數億元的巨型計算機,還有“氣候模式”——一個由“很多很多數學方程組”組成的極其復雜的程序,是當今科學界用以預測未來氣候演變和影響的主要工具。

目前,各國科學家正在抓緊對全球30多個氣候模式進行完善和運算,為將於2014年出版的IPCC(政府間氣候變化專門委員會)第五次評估報告提供科學依據。

關鍵詞:復雜程序

“氣候模式”的原理和“天氣預報模式”有些類似,不過要復雜得多

根據溫室氣體排放量的多少,到本世紀末,全球地表溫度可能會升高1.6℃到6.4℃——這是2007年IPCC第四次評估報告做出的預估。得出這一預測結論的,正是世界各國的氣候模式,當時有24個模式參與,並提供了估算結果。IPCC提出人類活動導致全球氣候變暖的主要證據,也是來自於計算機利用氣候模式對氣候變化的模擬。

氣像學家如何利用氣候模式,“算”出未來氣候?

“地球的氣候系統是一個由大氣、海洋、冰、生物和陸地構成的系統,非常復雜。它們不但受外界影響,而且也會發生相互作用。”吳統文說,“氣候模式可以說是對氣候系統的數學表達,編寫很多方程組成的復雜的程序,再通過巨型計算機進行運算,對未來的氣候變化趨勢作出預測。”

氣候模式是在天氣預報模式的基礎上發展起來的,其原理和天氣預報模式有些類似。天氣預報模式已有60多年歷史,是全世界天氣預報的主要工具。二者的區別在於,天氣預報模式主要考慮大氣運動變化情況,而氣候模式要復雜得多,需考慮大氣、海洋、冰、生物和陸地的狀況以及它們之間的相互影響。

“氣候模式要用的數據量大得驚人,往往達到幾十個TB(萬億字節),時間長的要用高速計算機算好幾個月。你看,現在我們這兒有一個模式正在運算,目前已經連續算了11天了。”吳統文說。

關鍵詞:繼續升溫

最新預測顯示,未來全球升溫趨勢可能延續,增溫幅度和溫室氣體排放量關系很大

最近幾年,中國加大氣候模式核心技術的攻關力度,模式的水平有了很大進步。在國家氣候中心,自主研發的第一代氣候模式於2005年就投入氣候預測業務應用。

我國國家氣候中心、中科院大氣物理所等單位的數個模式,准備參與IPCC第五次評估報告。國家氣候中心對未來全球氣候的預測結果,已經於今年4月提交到世界氣像組織公開的網絡平台,參與世界各國氣候模式比較計劃。除中國的模式之外,其余參與比較的模式都來自發達國家。

“這個計劃就是把各國的氣候模式,放在同一個平台上交流比試。這些模式會模擬過去1000年的氣候,特別是1850年工業革命以來的氣候變化;更重要的是,根據未來不同溫室氣體排放情景,預估全球溫度變化等情況。”吳統文介紹。

最新預測結果是怎樣的?吳統文表示,不同模式之間預測的結果差異較大,目前采取的一個方式是“集合平均”,即把所有模式預測的結果集合起來,看其平均情況,這樣可靠性會大大增強。“從世界各國氣候模式最新的預估結果來看,未來升溫趨勢可能延續,增溫幅度和溫室氣體排放量關系很大,但預估結果同時顯示,全球變暖並不是意味著每個地區都普遍升溫,未來不排除某些區域會出現降溫。”

國家氣候變化專家委員會委員、中國社科院城市發展與環境研究所所長潘家華,是中國參與撰寫IPCC第五次評估報告的主筆之一。他告訴記者,從最新的科學數據來看,氣候變暖是不容置疑的,其影響是不利的,挑戰是嚴峻的。IPCC第五次評估報告很可能將強化氣候變暖的科學事實,對國際應對氣候變化談判可能會有極大推動作用。

然而,也有一些科學家對計算機氣候模式的可靠性提出了質疑,他們認為氣候模式的結果並不可信。例如,由於不同的模式對天空中雲的狀態處理方式不同,預測結果在地表溫度等方面就會存在很大的差異。


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