科学家呼吁避免使用“过热”气候模型

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。