氣候模型預測:未來四年,全球將會「異常溫暖」

氣候模型預測:未來四年,全球將會“異常溫暖”

未來四年,全球將會變得異常溫暖——溫度甚至會高於規律的全球氣候變化影響。這是日前英國南安普頓大學海洋物理學副教授佛羅萊恩·塞威萊克(Florian Sévellec)與其同事塞布閏·芮浩特(Sybren Drijfhout)發佈的研究結果。

他們開發了一項名為PROCAST的氣候預測系統,並用其預測氣候系統的自然可變性。也就是說,全球氣候每幾年就會自然地由溫暖期變為寒冷期,他們研究的是全球氣候的自然變化,這是有別於人為造成的全球變暖長期趨勢的。根據PROCAST系統預測,在接下來的幾年,地球將會進入溫暖期。

這項發佈在《自然·通訊》的文章具有較為重要的意義,因為此類預測可以幫助更好地提前預報熱浪或寒潮。眾所周知,異常的氣候事件會對人類社會產生直接影響。例如,熱浪的侵襲會導致人們在數週內相繼死亡。在2003年襲擊歐洲的一場熱浪中,英國長期乾旱導致其小麥產量下降了12%。

同時,嚴寒也會對人類造成打擊。它會讓呼吸道感染的現象更為惡化,造成醫療衛生服務體系和藥品供給的壓力。的確,流感疫苗的消耗在很大程度上取決於天氣情況。據估算,2010年,英國冬天的漫天大雪造成該國每天經濟損失達6.9億英鎊,天然氣消耗大幅增長。因此,如果能夠提前一個季度預測這些極端天氣情況,進行提前準備,並提出具有成本效益的減災方案,顯得頗為必要。

氣候模型預測:未來四年,全球將會“異常溫暖”

這是一場龍捲風的根本原因?


目前,科學家在理解和模擬氣候系統方面,已有一些重大研究突破,然而,這些成果並未轉化成氣候逐年預測的能力。作者認為,造成這種問題的根源在於氣候系統的確定性混沌——這種理論隨著“蝴蝶效應”理論的興起而為大眾所接受,蝴蝶效應認為,即便是當前氣候預測中最微小的錯誤,也可能會產生巨大的後果。

探索年度預測

儘管困難重重,但大型研究機構和國家氣象部門也開始直面挑戰,研究如何準確預測年度氣候變化。全球各個課題組和研究機構的研究核心都是在自主研發先進的氣候模型,以預測未來天氣情況。但作者指出,不幸的是,這些氣候模型都不夠完美,因此我們仍舊無法提前幾年對天氣狀況進行高效預測。

氣候模型預測:未來四年,全球將會“異常溫暖”

炎熱乾旱的夏季會越來越多?


PROCAST在這種情況下應運而生。該課題組成員並不單純依賴於一個氣候模型,他們利用第五次耦合模式比較計劃(CMIP5),將一系列不同的氣候模型結合在一起。PROCAST可以基於已完成且可免費獲得的模型基礎,在訓練下快速建模。

這種系統有兩種明顯優勢。首先,它不再依賴於單一甚至可能有偏見的模型。而且,它極大地提升了預測速度——此前需要使用一臺超級計算機、花費一整週的時間才能完成預測;如今,只需要一臺筆記本,在百分之一秒的速度之內就可以做到。

氣候模型預測:未來四年,全球將會“異常溫暖”

PROCAST以圖像表達,接下來幾年全球氣溫異常變暖的可能性更高


為了確保預測的準確性和可信度,塞威萊克和芮浩特進行了一系列的後向預測(或追算)。他們發現該系統不僅準確(能夠預測未來實際發生的情況),而且可信度較高(平均來講,該系統並沒有預測任何沒有發生的事情)。

預測未來

塞威萊克和芮浩特的研究顯示,除了全球氣候變化所帶來的強制性變暖,自然可變性也會引發一段異常溫暖的時期,2018年溫度將升高0.02℃,2018-2019年間溫度將會升高0.03℃,2018-2022年間溫度則將會升高0.01℃。

這些數據差異看起來似乎微不足道,但實際在強度上來看,自然變暖甚至可以與過去100年間平均每年所經歷的全球變暖典型速度相比(在過去100年,全球氣溫升高1℃,差不多相當於每年0.01℃)。

作者也指出,該方法較為重要的不僅在於其可以預測給定值,這種方法也給出了幾率的預測。這意味著2018-2022年期間,更可能是溫暖年份,而非寒冷期。該研究顯示,在未來兩年中,全球異常變暖的可能性是64%。此外,PROCAST預測,在接下來5年中,出現極端寒冷年份的可能性會相對減少。


分享到:


相關文章: