人工智能预测十年内升温将超过 1.5 摄氏度

科学家们长期以来都知道，世界实现其国际气候目标的时间不多了。现在，人工智能也得出了类似的结论。

一项创新的新人工智能研究发现，人类大约需要十年时间才能突破其将全球变暖限制在 1.5 摄氏度的乐观目标。

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即使政策制定者们超过了 1.5 摄氏度的目标，他们仍然在努力将全球变暖控制在远低于 2 摄氏度的水平。但根据人工智能研究，即使是这个目标也岌岌可危。研究发现，2 摄氏度的阈值可能比之前的研究预测的还要快地逼近。

人工智能研究表明，即使在未来几十年大幅减少温室气体排放的情况下，2 摄氏度的阈值也可能在本世纪中叶左右到来。这比传统气候模型在相同的假设低排放情景下通常预测的时间要早几十年。虽然联合国政府间气候变化专门委员会承认，在这种情景下，世界可能会在本世纪末之前跨越 2 摄氏度的阈值，但它也将其描述为“不太可能”的可能性。

这并不意味着实现《巴黎气候协定》的目标毫无希望。

研究中使用的积极减排情景不一定是世界能够做到的最好的——它仍然假设世界将在本世纪中叶之后的某个时候螺旋式下降到净零排放。与此同时，世界各地数十个国家已经为自己设定了净零时间表，其中许多国家的目标是 2050 年。这比新研究中假设的情景要早一点。

政府间气候变化专门委员会的报告表明，要实现 1.5 摄氏度的目标，世界需要在 2050 年之前实现净零排放，而 2 摄氏度的目标则需要在 2070 年左右实现净零排放。但人工智能研究表明，即使是要求较低的 2 摄氏度阈值，也可能需要到 2050 年实现净零排放。

斯坦福大学的气候科学家诺亚·迪芬鲍夫说：“人工智能预测表明，这些（承诺）可能是避免升温 2 度的必要条件。”他与科罗拉多州立大学的气候科学家伊丽莎白·巴恩斯共同撰写了这项新研究。

传统的气候研究通常使用计算机模型进行气候预测，这些模型模拟导致地球变暖的物理过程。这项新研究使用了一种独特的方法来解决当前普遍存在的气候问题：未来几十年世界将以多快的速度变暖？

研究人员使用了人工神经网络，这是一种机器学习，来进行调查。神经网络为计算机提供了一种处理大量数据并识别其所提供信息中模式的方法。然后可以训练它们根据它们学到的模式进行预测。

研究人员首先使用来自传统气候模型模拟的输入来训练他们的神经网络。然后，他们输入了全球当前温度异常的实际地图——世界上温度高于或低于平均水平的地方。然后，他们要求神经网络预测在各种假设的未来排放情景下，1.5 摄氏度和 2 摄氏度的目标将以多快的速度到来。

神经网络预测，1.5 摄氏度的目标将在 2033 年至 2035 年之间的某个时候到来。他们发现，2 摄氏度的目标很可能在 2050 年至 2054 年之间到来，具体取决于未来几年排放量下降的速度。

人工智能并没有完全排除世界在它研究的低排放情景下可以避免 2 摄氏度阈值的可能性。但它并不认为这种结果是可能的。

迪芬鲍夫说：“鉴于近年来全球温度异常地图中已经有多少变暖，人工智能非常确信在低强迫情景下 2 摄氏度是一个真正的可能性。” “如果再过半个世纪才能实现净零排放，人工智能预测很有可能达到 2 摄氏度。”

俄克拉荷马大学科学家、国家科学基金会可信人工智能在天气、气候和沿海海洋学研究人工智能研究所负责人艾米·麦戈文说，这项研究“绝对是新的和创新的”。

麦戈文没有参与这项新研究，但熟悉这项工作。巴恩斯是迪芬鲍夫在这项新研究中的合著者，在国家科学基金会人工智能研究所为她工作。

麦戈文说，人工智能正迅速成为天气和气候科学的新工具。它可以用于补充传统建模技术，包括从短期天气预报到模拟云的形成和其他复杂的与气候相关的现象等各种方面。

气候模型总体上非常准确。但它们需要巨大的计算能力，并且不能总是充分表示构成世界气候系统的所有细微过程，尤其是在全球范围内。

人工智能可以取代气候模型中的某些精细尺度物理过程，从而使它们运行得更快。它可以帮助更轻松地处理海量数据。

麦戈文说：“现在真正迎来了一场数据量革命。” “但是现在有太多数据，人类真的无法处理。人工智能可以帮助将其缩小到人类可以关注的范围。”

人工智能不一定能取代更传统的气候和天气建模技术。但它可以帮助增强模型并改进其局限性，从而为气候研究开辟新的可能性。

麦戈文说：“我真的认为我们正处于人工智能将如何用于天气和气候预测的革命的开端。” “它真的会改变我们改进预测的方式。”

转载自E&E 新闻，经 POLITICO, LLC 许可。版权所有 2023 年。E&E 新闻为能源和环境专业人士提供重要新闻。