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新数据显示气候变化可能比预期更快

2022-12-27

大约 30 个庞大、复杂的计算机网络为站在气候变化研究前沿的科学家服务。每个网络都运行一个由数百万行代码组成的软件程序。这些程序是计算模型，结合了无数物理、化学和生物现象，共同形成了我们星球的气候。这……

大约 30 个庞大、复杂的计算机网络为站在气候变化研究前沿的科学家服务。每个网络都运行一个由数百万行代码组成的软件程序。这些程序是计算模型，结合了无数物理、化学和生物现象，共同形成了我们星球的气候。这些模型计算地球大气、海洋、陆地和冰的状态，捕捉过去和现在的气候变化，并利用这些数据预测未来的气候变化。这些结果由包括魏茨曼科学研究所在内的全球领先研究机构分析，然后纳入联合国政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 评估报告。

新数据显示气候变化可能比预期更快

今天发表在《自然气候变化》上的一项新研究肯定会引起 IPCC 和其他环境机构的注意。由魏茨曼地球和行星科学系的 Rei Chemke 博士领导的一组科学家揭示了南半球冬季风暴的显着增强。这项研究是与普林斯顿大学的 Yi Ming 博士和麻省理工学院的 Janni Yuval 博士合作进行的，肯定会在气候对话中掀起波澜。到目前为止，气候模型预测到本世纪末，人为造成的冬季风暴会加剧。在这项新研究中，Chemke 和他的团队将气候模型模拟与当前的风暴观测结果进行了比较。他们的发现是惨淡的：很明显，近几十年来风暴的加剧已经达到预计在 2080 年发生的水平。

“冬季风暴是一种仅持续几天的天气现象。单独而言，每次风暴都不会带来太大的气候影响。但是，在评估长期收集的累积数据时，冬季风暴的长期影响会变得很明显， ”切姆克解释道。累积起来，这些风暴会产生重大影响，影响大气中热量、水分和动量的传递，从而影响地球上的各个气候区。“这方面的一个例子是风暴在调节地球两极温度方面所起的作用。冬季风暴负责将大部分热量从热带地区转移到两极。如果没有它们的贡献，两极的平均温度将约为低 30°C。” 相似地，

“我们选择关注南半球，因为那里记录的集约化程度比北半球更强，”切姆克说。“我们没有检查北半球，但与南半球相比，这个半球的风暴强化似乎要慢一些。如果这种趋势持续下去，”切姆克补充道，“我们将观察到更显着的冬季风暴强化在接下来的几年和几十年里。”

在魏茨曼研究所的实验室里，切姆克研究了大规模气候变化背后的物理机制。在这项研究中，他和他的研究伙伴试图了解气候模式的这些变化是由外部因素(如人类活动)引起的，还是由全球气候系统的内部波动引起的。他们分析了在内部气候原因的孤立影响下模拟风暴增强模式的气候模型，没有外部影响。他们表明，在过去的 20 年里，风暴的加剧速度超过了仅用内部气候行为所能解释的速度。

此外，研究人员还发现了风暴增强背后的物理过程。对风暴增长速度的分析表明，过去几十年大气急流的变化导致了这些升级，而当前的气候模型无法准确反映这些变化。

Chemke、Ming 和 Yuval 的研究有两个直接的、相当大的影响。首先，它表明，未来几十年的气候预测不仅比以前的评估更为严重，而且还表明人类活动对南半球的影响可能比以前估计的要大。这意味着需要迅速而果断的干预，以制止该地区的气候破坏。其次，需要对气候模型中的偏差进行修正，以便在未来提供更准确的气候预测。

气候模型是否会不准确地预测其他重要现象?“这些模型在预测几乎所有参数方面做得非常好，”Chemke 说。“我们发现了一个需要调整模型灵敏度的参数。例如，温度、降水、海冰和夏季风暴模式的变化都在准确模拟。”

该研究的结果有望帮助世界各地的气候研究人员纠正模型中的偏差，并更准确地预测未来的气候模式。此外，对过去几十年冬季风暴加剧的最新认识将有助于我们更好地了解地球气候状况。气候科学家现在将能够更准确地估计气候变化预计将造成的破坏程度——只有人类干预并为地球的未来承担责任，才能减轻这种破坏。