科學(xué)家呼吁避免使用“過熱”氣候模型

一項研究表明，北極降雨將在21世紀(jì)60年代占主導(dǎo)地位，比預(yù)期早幾十年；另一份報告稱，到2100年，美國西部森林火災(zāi)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(jì)內(nèi)到來。

 

去年發(fā)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(yù)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(yù)測未來往往太熱太快。一些研究人員則擔(dān)心，這導(dǎo)致了一系列“比預(yù)期更快”的結(jié)果，可能會削弱氣候科學(xué)的可信度。

 

近日，氣候科學(xué)家在《自然》發(fā)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(yīng)該再簡單地使用所有氣候模型預(yù)測的平均值，這可能導(dǎo)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(xué)家Kate Marvel表示，“‘過熱’的模型并沒有使氣候科學(xué)的原理失效，溫室效應(yīng)仍在使地球變暖。”在她看來，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(fā)布一次主要報告之前，綜合了全球各模型的結(jié)果。

 

在前幾輪CMIP中，大多數(shù)模型都預(yù)測了“氣候敏感性”——當(dāng)大氣二氧化碳含量比工業(yè)化前翻一番時，預(yù)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(jié)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(jié)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(fā)現(xiàn)，該數(shù)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(fā)布了第一份工作組報告，其中涵蓋了氣候變化的物理基礎(chǔ)。IPCC根據(jù)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(yù)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(jié)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(wù)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(zhàn)，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(shù)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(yù)測值，結(jié)果往往比IPCC的預(yù)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(zhuǎn)而強調(diào)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(yù)測，以預(yù)測這些變暖水平可能何時達到。對于那些變暖軌跡細節(jié)很重要的研究，可以使用能夠相對準(zhǔn)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(gòu)制作的模型。