研究人员创建了一种新的评级系统,以评估最新IPCC报告中气候模型模拟的可信度,强调预测严重变暖的模型应该引起重视。
我们的气候未来将会如何?全球科学家正在通过开发地球系统模型和汇编广泛的观测数据来研究气候变化,以理解并预测下个世纪的气候。但我们如何确定哪些模型是最现实的,并与地球未来的气候密切相关?
为了解决这个问题并评估不同模型的可靠性,洛桑联邦理工学院(EPFL)的科学家们建立了一种评级系统。他们检查了全球气候社区提供的气候模型输出,正如最近IPCC报告中所呈现的那样。他们的发现揭示,大约三分之一的这些模型未能准确表示当前海表温度数据;另外三分之一的模型表现出稳健性,并未受到碳排放的显著影响;最后三分之一的模型同样稳健,但由于对碳排放的高度敏感性,预测了一个明显更热的未来。这些结果详述于《自然通讯》杂志(Nature Communications)中。
EPFL气候过程及其影响实验室的教授、该研究的共同作者Athanasios(Thanos)Nenes表示:“我们的结果表明,预测的热量远远超过IPCC最可能估计的碳敏感模型是可信的,值得认真对待。”
研究生Lucile Ricard补充道:“这意味着目前基于较低敏感性估计的减少碳排放的行动,可能不足以防止一个危险的高温未来。”
评估气候模型的可信度:大数据方法
自19世纪中叶以来,科学家们系统地研究地球,跟踪气象变量,如温度、湿度、大气压力、风、降水以及海洋和冰的状态。尤其是在最近几十年,观测网络和卫星的进展导致数据量急剧增加,使得关于气候未来的预测变得极具挑战性。
为了评估特定的气候模型,EPFL团队引入了一种名为“netCS”的工具,该工具利用机器学习对气候模型输出进行分组,综合它们的区域行为并与现有数据进行比较。得益于netCS,研究人员可以确定哪些气候模拟最准确地反映观测结果,并据此进行排名。
Ricard说:“我们的方法提供了一种快速评估气候模型的方式,因为netCS可以在一个下午处理数 terabytes 的数据。” “我们的评级系统代表了一种新的模型评估形式,补充了从历史数据、古气候记录及我们对2021年IPCC AR6评估报告中讨论的过程的理解中获得的见解。”
Nenes被邀请参加在马来西亚举行的IPCC AR7范围会议,他回忆起近三十年前在雅典进行的那场钢琴音乐会,当时夏季温度高达33到36摄氏度,这在当时被认为是极高的温度。“高温使我非常难以演奏钢琴。现在,希腊在夏季常常面临超过40度的高温,森林火灾侵入城市,烧毁我曾经居住的邻里。这只会变得更糟。整个地球实际上在燃烧,全球温度年复一年地打破纪录,带来了严重后果。”
Nenes反思道:“有时,我觉得气候科学家就像希腊神话中的卡桑德拉。她拥有预言的天赋,却注定被忽视。然而,这种惰性或无动于衷应该激励我们,而不是让我们气馁。我们必须集体觉醒并采取实质性行动对抗气候变化,因为气候变化的加速可能比我们意识到的还要严重。”
本研究的其他贡献者包括纽约大学的Courant数学科学研究所的Fabrizio Falasca和柏林工业大学的Jacob Runge。该研究受到欧盟Horizon 2020研究和创新计划的资助,依据Marie Skłodowska-Curie拨款协议编号860100(iMIRACLI),以及Horizon 2020下的FORCeS项目拨款协议编号821205,以及Horizon Europe项目下的CleanCloud项目拨款协议编号101137639。