在主流气候科学的怀疑者中,有一种他们最喜欢的论点:气候模型高估了地球变暖的速度。
这种说法一次又一次地浮出水面,并且经常基于不确定性的个别例子或精心挑选的数据。近年来,各种研究回顾并仔细检查了各个气候模型,并且普遍发现它们运行良好。
昨天发布的一项研究将这项工作提升到了一个新的水平。该研究全面考察了 20 世纪 70 年代至 2007 年发布的所有全球气候模型,包括政府间气候变化专门委员会前三份报告中使用的模型。
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“当你的第一个想法是,‘为什么以前没有人做过这个?’时,这始终表明你正在进行一个好项目,”该研究的主要作者,加州大学伯克利分校的气候科学家泽克·豪斯法瑟说,他与麻省理工学院的科学家亨利·德雷克、特里斯坦·阿博特和 NASA 科学家加文·施密特合作。“以前真的没有人回顾并收集文献中所有旧的模型预测,部分原因是气候模型已经发生了很大变化。”
这些模型中的大多数早已过时,已被更先进的后代模型所取代。然而,它们中的大多数在预测地球在温室气体排放后几年内的升温幅度方面都是准确的。17 个模型中,有 14 个被发现是准确的。
这项新研究强调了一个至关重要但有时被忽视的关于气候模型工作方式的观点。它们预测的升温幅度是它们对未来温室气体排放假设的直接结果。而准确预测碳排放量是出了名的困难——这取决于许多人为因素,包括人口增长、经济变化和能源格局的变化。
该研究表明,过去受到批评的许多模型实际上都在准确地模拟温度和温室气体之间的关系——只是它们对未来碳排放量的假设与随后几年实际产生的排放量不符。
换句话说,如果科学家们回顾并输入模型发布后实际发生的温室气体排放量的确切水平,那么他们对未来变暖的预测将是准确的。
一个例子是 NASA 研究员詹姆斯·汉森开发的著名气候模型,他在 20 世纪 80 年代就气候变化问题向国会作证,帮助这个问题引起了公众的关注。汉森 1988 年的模型最终预测,未来几十年升温幅度将比实际发生的幅度高出约 50%,这为怀疑论者提供了论据,即科学家夸大了全球变暖问题。
但豪斯法瑟和他的同事指出,汉森模型的问题不在于它的物理原理。该模型假设甲烷和氯氟烃(都是强效温室气体)的排放量高于实际发生的排放量。部分原因是该模型没有考虑到《蒙特利尔议定书》(一项旨在逐步淘汰氯氟烃的使用以扭转臭氧层空洞的国际协议)的未来影响。
“如果你回顾并使用大气中实际的 CO2 以及甲烷和氯氟烃水平重新运行该模型,你将得到一个与我们实际观测到的变暖无法区分的值,”豪斯法瑟说。
对于新一代气候模型来说,未来仍然存在相当大的挑战。
首先,对未来温室气体排放量做出准确的假设仍然是一个问题。科学家们正在通过越来越复杂的未来排放情景套件来解决这个问题,这意味着他们的模拟包括广泛的潜在轨迹。
地球上还有许多精细尺度的物理过程,模型仍然难以捕捉。例如,云在全球气候模型中是出了名的难以表示——但科学家们认为它们将对未来的气候产生重大影响。气溶胶或大气中的颗粒的行为也是如此。
随着模型变得越来越先进,人们越来越重视改进这些细节。
但这项新研究表明,模型对全球变暖得出的广泛结论在几十年里基本上是准确的。这意味着人们对更新、改进的模型也能正确把握基本原理抱有很高的信心。
“他们并没有高估变暖,但与此同时,变暖的速度也没有超出我们的预期,”豪斯法瑟说。“变暖的速度几乎和我们认为的一样。”
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