科学家会告诉你：没有完美的计算机模型。所有模型都是对自然的不完整表示，其中固有的不确定性。但有一点是肯定的：政府间气候变化专门委员会（IPCC）报告中的一些基本预测一直低估了现实世界的观测结果，这可能会使世界各国政府在如何指导气候政策方面产生疑问。
排放量
所有 IPCC 预测的核心是“排放情景”：对未来碳排放的低、中、高范围的估计。从这些“假设”估计中，会得出温度、海平面上升等预测。
预测：2001 年，IPCC 提供了化石燃料和工业排放趋势的范围，从到 2010 年每年排放 77 亿吨碳的最佳情况，到 97 亿吨碳的最坏情况。
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现实情况：根据联邦政府的地球系统研究实验室的数据，2010 年仅化石燃料的全球排放总量就达到了 91 亿吨碳。
为何失误？IPCC 科学家克里斯托弗·菲尔兹表示，虽然技术上在范围内，但科学家从未料到排放量会如此迅速地增长。例如，IPCC 未能预料到中国的经济增长，或美国和其他国家抵制减少温室气体。
菲尔兹说：“我们真的没有探索过排放增长率像我们实际看到的那样迅速的世界。”
温度
IPCC 模型使用上述排放情景来估计到 2100 年的全球平均气温升高幅度。
预测：IPCC 2007 年的评估预测，最坏情况下的气温将升高 4.3° 至 11.5° 华氏度，高概率为 7.2°F。
现实情况：根据麻省理工学院的数据，我们目前正朝着 6.3° 至 13.3°F 的升温幅度发展，到 2100 年，高概率的升温幅度为 9.4°F。其他建模者也得到了类似的结果，包括全球碳项目联盟本月早些时候发表的研究，该研究证实了升温 9°F 的可能性。
为何失误？IPCC 的排放情景严重低估了全球二氧化碳排放率，这意味着温度升高率也被低估了。而且情况可能会更糟：IPCC 的预测没有包括可能出现的反馈，例如北极永久冻土的大规模融化以及随后释放的大量二氧化碳和甲烷，甲烷是一种温室气体，其在大气中的效力是二氧化碳的 20 倍，尽管寿命较短。
北极融化
五年前，北极冰的夏季消退远远超过了所有 18 个 IPCC 计算机模型，令 IPCC 科学家感到惊讶。2012 年再次出现这种情况。
预测：IPCC 一直自信地预测，北极冰盖至少在 2050 年或 2100 年之后都是安全的。
现实情况：夏季冰层的消融速度比所有气候预测都快，今天科学家预测北极将在几年而不是几十年内出现无冰期。去年夏天，北极海冰范围骤降至 132 万平方英里，创历史新低，比 1979 年至 2000 年的长期平均水平低 50%。
为何失误？对于科学家来说，越来越清楚的是，模型低估了海冰消退的速度，因为它们遗漏了关键的现实世界相互作用。
IPCC 科学家迈克尔·曼说：“海冰建模者推测，2007 年的最小值是一种异常现象……是随机变异，系统中的噪音，海冰会恢复……这看起来不再站得住脚了。”“这令人震惊地提醒我们，不确定性并不总是有利于我们。”
冰盖
格陵兰岛和南极洲正在融化，尽管 IPCC 在 1995 年表示它们不会融化。
预测：1995 年，IPCC 预测“在未来 50-100 年内，格陵兰岛和南极冰盖的范围几乎没有变化。”2007 年，IPCC 采纳了一项重大修订：“新数据……显示格陵兰岛和南极洲冰盖的损失很可能导致了 1993 年至 2003 年的海平面上升。”
现实情况：今天，与 IPCC 的前三份报告相比，格陵兰岛和南极洲的冰流失趋势至少提前了 100 年。
为何失误？IPCC 科学家凯文·特伦伯斯表示，“2001 年之后，我们开始意识到存在复杂的动态作用——冰裂、润滑和冰盖滑动”，这使得冰盖融化得更快。还发现了过去 IPCC 作者不知道的新反馈。例如，2012 年的一项研究表明，格陵兰岛冰盖的反射率正在下降，导致冰吸收更多热量，这可能会加剧融化。
海平面上升
当面对相互矛盾的科学时，IPCC 倾向于保持沉默，世界海岸线的命运已成为一个经典的例子。
预测：在 2001 年的报告中，IPCC 预测海平面每年上升 2 毫米。在 2007 年的报告中，主要着眼于海洋因气温升高导致的热膨胀，最坏的情况是在本世纪末海平面上升高达 1.9 英尺。
今天：自 1990 年以来，观测到的海平面上升平均为每年 3.3 毫米。到 2009 年，包括冰融化的各项研究提供了大幅提高的预测，到 2100 年海平面将上升 2.4 至 6.2 英尺。
为何失误？IPCC 科学家无法就格陵兰岛和南极洲冰盖融化对海平面上升的贡献达成一致意见。因此，他们干脆省略了数据以达成共识。科学史学家娜奥米·奥雷克斯称其为 IPCC 最大的低估之一——“因省略而达成的共识”。
海洋酸化
值得称赞的是，IPCC 承认存在大量气候变化未知因素。海洋酸化就是其中一项影响。
预测：在 1990 年、1995 年和 2001 年的 IPCC 报告中，未提及作为一种威胁。2007 年首次被承认，当时 IPCC 预测到 2100 年酸化程度将在 0.14 至 0.35 pH 单位之间。“虽然尚未证实观测到的海洋酸化对海洋生物圈的影响，”该报告称，“预计海洋的逐渐酸化将对海洋壳形成生物（例如珊瑚）及其依赖物种产生负面影响。”
现实情况：世界海洋每年吸收人类排放到大气中的二氧化碳的约四分之一。自工业革命开始以来，地表海水的 pH 值已下降了 0.1 个 pH 单位。由于 pH 值尺度是对数的，因此这种变化意味着酸度惊人地增加了 30%。
为何失误？科学家没有数据。他们在 1990 年代末开始研究酸化，但在 2000 年中期之前，关于该主题的论文并不多，错过了 IPCC 2001 年报告的提交截止日期。尤其令人担忧的是，新发现表明海洋温度和洋流导致部分海域的酸化速度远超预期，威胁着牡蛎和其他贝类。
美国国家海洋和大气管理局局长简·卢布琴科称酸化是全球变暖的“同样邪恶的双胞胎”。
冻土融化
一些可能大幅放大气候变化的碳循环反馈——尤其是永久冻土融化释放的大量碳和甲烷——极难建模。
预测：2007 年，IPCC “高度确信”地报告说，“过去 20 年，来自苔原……和永久冻土的甲烷排放量有所加快，并且可能会进一步加快。”但是，IPCC 没有提供有关永久冻土融化的预测。
现实情况：科学家估计，世界上的永久冻土含有 1.5 万亿吨的冻结碳。这让科学家感到担忧：北极的升温速度比地球上任何其他地方都快，研究人员也看到土壤温度迅速升高。一些永久冻土退化已经发生。
2012 年大规模的苔原野火加剧了人们的担忧。
为何失误？这是一项有争议的科学，一些研究人员表示北极苔原是稳定的，另一些研究人员则表示它只会在很长一段时间内解冻，还有更多的研究人员认为我们正处于一个临界点的边缘，苔原将迅速而灾难性地融化。例如，2005 年的一项重要研究警告说，到本世纪末，全球永久冻土的最上层 11 英尺可能会完全消失，从而可能对气候产生灾难性的影响。
联合国环境规划署本周透露，IPCC 的第五次评估将于 2013 年 9 月开始发布，该评估将再次“不包括永久冻土碳反馈对全球气候的潜在影响”。
临界点
IPCC 一直对临界点保持沉默，临界点是指气候系统突然从一种模式转变为另一种模式的非线性“开关”时刻。
预测：IPCC 没有提供关于临界点阈值的预测。
现实情况：科学界仍在争论我们是否已经达到了任何气候阈值——例如，北极无冰期、格陵兰岛融化、北大西洋洋流减缓或大型天气模式（如急流、厄尔尼诺或季风）的永久性变化，是否已经到了不可逆转的地步。临界点的问题在于，在您越过临界点之前，很难发现它们。
为何失误？责怪计算机：这些非线性事件很难建模。但是，随着科学家认识到临界点所代表的巨大威胁，他们将在 2013-14 年的评估中加入一些预测。
本文最初发表于The Daily Climate，这是由非营利性媒体公司环境健康科学出版的气候变化新闻来源。