检验我们的假设

衡量我们的信念与现实是否相符至关重要,无论我们讨论的是气候模型还是总统。现在是投票的时候了

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


我的工作是提高对气候变化成因的科学理解。我经常就这项研究做公开演讲。这是我工作的重要组成部分。作为政府拨款的接受者,我有社会责任解释我的同事和我所了解的人类对气候的影响,以及为什么其他人应该关注我们的研究结果。

我面对各种不同的听众,不仅仅是我的同行。我曾与扶轮社、宗教组织、学校和美国国会交谈过。我曾向对我的研究的各个方面都持怀疑态度的听众做过报告:在美丽的加州红杉林中的波西米亚俱乐部成员;在洛杉矶的乔纳森俱乐部和奥兰治县的太平洋俱乐部。我始终寻求尊重的对话,无论听众是谁。

公开讲座后的问答环节通常会出现一些共同的主题。一个广泛存在的误解是,气候系统的计算机模型从未与现实世界的气候变化观测结果进行比较。事实并非如此。将模型与观测结果进行比较是气候科学的核心。


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四十年前,对模拟气候变化和观测到的气候变化进行比较还相对简单。情况在 1970 年代末和 1980 年代初发生了变化。很明显,人为温室气体增加可能会导致全球范围的变暖。同时也很清楚,计算机模型将为理解预期变暖的幅度和速度提供关键工具。这些工具需要严格和客观的审查。

对气候模型进行全面评估的需求促成了模型比对项目(MIPs)的建立。通常被认为是气候模型比对之父的拉里·盖茨是第一个 MIP——大气模型比对项目(AMIP)的关键架构师,该项目始于 1980 年代后期。在这个项目中,不同的数值大气模型被输入相同的观测到的海面温度和海冰变化。AMIP 使诊断人员能够比较大气温度、降雨和风等气候变量如何响应共同的“边界条件”(相同的底层海洋)。比较是在十几个不同的模型之间以及模型和观测结果之间进行的。这是气候模型模拟基准测试以及模型诊断科学众包的开始。

自 AMIP 以来,气候模型已经通过各种新颖的方式进行了测试。对海洋成分、海冰模块、碳循环和大气化学进行了单独测试。分析人员可以研究世界上几乎所有气候模型对温室气体特定增加、大规模火山爆发或上次冰期存在的边界条件的响应。

这些敏感性测试提供了有关模型在各种不同环境下的性能的有用信息——当下、近期、深层时间和近期和长期未来。这些测试教会我们有关气候对边界条件变化的响应、内在自然变率以及关键物理过程。我们了解计算机模型预测的行为何时与现实和基本理论相符。我们了解模拟和观测结果何时不同,并且我们理解它们为什么不同。

自 2016 年 11 月以来,我们也了解了特朗普总统及其政府。两者都经历了各种敏感性测试。我们目睹了总统对灾难性自然灾害的反应——对玛丽亚、佛罗伦萨和迈克尔。我们看到了他对弗吉尼亚州夏洛茨维尔、佛罗里达州帕克兰的斯通曼道格拉斯高中和匹兹堡生命之树犹太教堂的死亡事件的反应。我们看到了他在世界舞台上的表现,与弗拉基米尔·普京和金正恩并肩而立。我们观察到特朗普对沙特记者被谋杀、克里斯汀·布莱西·福特的证词以及“国家敌人”的批评的反应。我们看到特朗普先生通过启动美国退出巴黎气候协定来应对人为气候变化这一存在的重大问题。

在气候模型世界和现实世界中,敏感性测试提供了宝贵的信息。我们可以根据其测试结果拒绝或降低气候模型的权重。我们可以行使我们的宪法权利,投票支持体面、对不幸者的同情以及我们地球生命支持系统的长期生存能力。对本届政府的敏感性测试已经结束。现在是投票的时候了。

Ben Santer is a climate scientist and a John D. and Catherine T. MacArthur Fellow. From 1992 until his retirement in 2021, Santer pursued research in climate fingerprinting at Lawrence Livermore National Laboratory in California. He served as convening lead author of chapter eight of the Intergovernmental Panel on Climate Change’s (IPCC’s) Second Assessment Report (“Detection of Climate Change and Attribution of Causes”) and was a contributor to all six IPCC scientific assessments.

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