科学家呼吁避免使用“过热”气候模型

文章来源:中国科学网碳交易网2022-05-13 17:00

一项研究表明,北极降雨将在21世纪60年代占主导地位,比预期早几十年;另一份报告称,到2100年,美国西部森林火灾造成的空气污染可能会增加两倍;还有一种说法则是,海洋大灭绝可能在几个世纪内到来。
 
去年发表的这3项研究都依赖于全球下一代气候模型对未来的预测。但模型制作者自己也承认,许多模型存在一个明显的问题:预测未来往往太热太快。一些研究人员则担心,这导致了一系列“比预期更快”的结果,可能会削弱气候科学的可信度。
 
近日,气候科学家在《自然》发表评论文章称,研究人员在如何使用模型方面需要更加“挑剔”。他们不应该再简单地使用所有气候模型预测的平均值,这可能导致到2100年全球气温比政府间气候变化专门委员会(IPCC)的估计高0.7摄氏度。
 
文章合著者、美国宇航局(NASA)戈达德空间飞行中心的气候科学家Kate Marvel表示,“‘过热’的模型并没有使气候科学的原理失效,温室效应仍在使地球变暖。”在她看来,这些模型并不完美,但总的来说仍然是非常成功的研究工具。
 
2019年,国际耦合模式比较计划(CMIP)提出了模型过热的问题。该计划在IPCC每七八年发布一次主要报告之前,综合了全球各模型的结果。
 
在前几轮CMIP中,大多数模型都预测了“气候敏感性”——当大气二氧化碳含量比工业化前翻一番时,预计变暖2 ~4.5摄氏度。但在2019年的第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)中,55个模型中有10个的敏感性高于5摄氏度——这是一个明显的偏离。
 
这一结果也与一项里程碑式的研究不一致,后者避开了全球建模结果,而是依靠古气候和观测记录确定地球的气候敏感性。该研究发现,该数值介于2.6和3.9摄氏度之间。
 
2021年,为了弥补这个问题,IPCC发布了第一份工作组报告,其中涵盖了气候变化的物理基础。IPCC根据模型捕捉历史温度的能力对其进行评级,之后利用模型针对不同化石燃料排放情景,做出了官方的“评估变暖”预测。
 
在研究地球未来的变化时,IPCC报告了基于变暖程度的所有模型的结果:1.5摄氏度、2摄氏度、3摄氏度。这让过热模型的有用信息得以利用,即使它们过快达到了阈值。
 
文章主要作者、支付服务公司Stripe的气候研究主管Zeke Hausfather也是IPCC的合著者。他说,尽管IPCC接受了挑战,但它并没有很好地告诉每个人真正的问题所在。
 
自此以后,数十项已发表的研究使用了基于所有CMIP6模型原始平均值的预测值,结果往往比IPCC的预测“更糟”——这引起了那些不了解模型潜在问题的人的注意。
 
文章作者表示,气候研究人员需要效仿IPCC。首先,避免基于时间的不确定情景,转而强调特定全球变暖水平的影响,而不管这些水平是在什么时候达到的。其次,使用IPCC自己的“评估变暖”预测,以预测这些变暖水平可能何时达到。对于那些变暖轨迹细节很重要的研究,可以使用能够相对准确地捕捉温度变化的模型,比如NASA、美国国家海洋和大气管理局等机构制作的模型。

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