“到本世紀中葉,北極將成為多雨地區(qū),比預期提前數十年?!?/p>
“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?!?/p>
“幾百年后,海洋即將出現物種大滅絕?!薄?/p>
圖源:pixabay.com
這樣驚人的結論并非空穴來風,而是真實發(fā)表的研究所得出的結論。這些結論聽起來令人驚恐、引發(fā)焦慮,讓人不禁對地球變暖的未來感到悲觀。
然而最近,人們發(fā)現,這樣依靠建模數據推測得出的研究結果也許并不靠譜。就連建模者都承認,氣候預測模型存在明顯問題,預測結果有些“冒進”。
盡管建模者開始意識到問題的存在,然而引用預測去判斷氣候變化的研究人員還并沒有“適應”。因此,模型的偏差有可能導致一系列氣候問題“比預期更快出現”的可能。如果放任該問題不管,將破壞氣候科學的可信度。
最近,一群氣候科學家聯合發(fā)表評論指出,科學家需要在如何使用模型結果方面更加精挑細選,不應再簡單地使用氣候模型預測的平均值。這可能推高了預測結果(比如,目前有研究推測2100年全球溫度結論比政府間氣候變化專門委員會(the Intergovernmental Panel on ClimateChange ,IPCC)預測的估計值高出0.7 。),從而錯誤地判斷全球變暖所帶來的影響。
2019年,耦合模型相互比較項目(the Coupled Model Intercomparison Project,CMIP)開始出現氣候模型“過熱”問題。該項目每7年或8年在IPCC發(fā)布一次報告,其中匯集了世界眾多氣候模型的結果。在前幾輪比較中,大多數模型都預測了“氣候敏感性”——大氣中二氧化碳濃度比工業(yè)化之前翻一番時,預計氣溫會上升2 C-4.5 C。但在2019年的比較中,55個模型中有10個模型的敏感性高于5 C,這是一個明顯的偏離。
圖源:pixabay.com
這一結果也與該研究領域內一項里程碑式的研究不一致。該研究回避了全球建模結果,而是依賴史前氣候和觀測記錄來確定地球的氣候敏感性。研究發(fā)現,該值應該介于2.6 C和3.9 C之間。斯坦福大學氣候科學家Christopher Field說,敏感性估計值的差異是“氣候系統(tǒng)復雜性的一個令人清醒的例子”。
從那開始,研究人員研究了包括由國家大氣研究中心、美國能源部、英國氣象局和加拿大環(huán)境與氣候變化局等制作的模型,嘗試找出導致模型結果“過熱”的原因。最后發(fā)現,“過熱”結論通常與模型渲染云的方式有關;其中一個結果就是熱帶地區(qū)的過度變暖。
IPCC試圖彌補這一問題。2021年,其發(fā)布了第一份涵蓋了氣候變化物理基礎的工作組報告。IPCC根據模型捕捉過去歷史溫度的能力對其進行評級,然后讓這些熟練的模型針對不同的化石燃料排放情景,做出“評估變暖”預測。得出的結果是:1.5 C、2 C、3 C。這里允許使用“過熱”模型的有用信息,即使它們達到這些閾值的速度太快。
IPCC報告的合著者之一Hausfather表示,雖然IPCC嘗試解決問題,但卻并沒有很好地告訴每個人實際問題所在。甚至很多他的同事都不知道IPCC是這么做的。
此后,數十項已發(fā)表的研究使用了基于所有CMIP6模型原始平均值的預測。他們發(fā)現,結果往往比IPCC的預測“更糟糕”,這也引起了那些不了解模型潛在問題的人的注意。
圖源:pixabay.com
Hausfather認為,研究人員需要效仿IPCC采取的步驟。首先應該避免基于時間要素的可疑情景,而應該強調全球變暖的特定程度的影響,無論這些影響在何時發(fā)生。此外,對于升溫軌跡的細節(jié)很重要的研究可以使用一些能夠相對準確地捕捉升溫過程的模型。
對此,勞倫斯伯克利國家實驗室(LawrenceBerkeley National Laboratory)氣候科學家、CMIP氣候預測方案的領導者之一Claudia Tebaldi指出,這些建議可能低估了決策者對時間節(jié)點的重視,因為這幾乎是制定相關政策的要點。還有一些氣候影響,如海平面上升,其變化取決于達到變暖水平所需的時間,而不僅僅是變暖的絕對量。
ETH Zürich氣候科學家Reto Knutti表示,研究人員應該進一步檢查某些模型是否存在較大的區(qū)域偏見。十多年來,他一直呼吁“模型精英制”。他認為,越來越多的城市規(guī)劃師和外部科學家轉向氣候預測領域研究。鑒于這些結果指導了與氣候影響相關的數十億美元的投資,咨詢氣候模型專家還是很有必要的。
參考文獻:
https://www.science.org/content/article/use-too-hot-climate-models-exaggerates-impacts-global-warming