網(wǎng)上還出現(xiàn)
“今年是未來(lái)10年最涼爽的一年”之說(shuō)
并以中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所學(xué)者
發(fā)表在2020年《自然·通訊》上的
一篇論文作佐證
圖為某自媒體在微博上發(fā)布的相關(guān)話(huà)題，右下圖為引用的論文圖/新浪微博
那么，此說(shuō)法依據(jù)能否成立？
氣候預(yù)測(cè)難在何處？
我們專(zhuān)訪(fǎng)了該論文作者及相關(guān)專(zhuān)家
就此進(jìn)行解析
01 話(huà)題源起
“最涼爽一年”之說(shuō)出自研究論文？
今夏，我國(guó)經(jīng)歷了1961年有完整氣象觀(guān)測(cè)記錄以來(lái)最強(qiáng)高溫過(guò)程，并具有持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、范圍廣、強(qiáng)度大、極端性強(qiáng)等特點(diǎn)。
圖為2022年夏季全國(guó)極端高溫（左）及極端連續(xù)高溫日數(shù)事件（右）分布 圖/國(guó)家氣候中心
縱觀(guān)全球，不只我國(guó)，全球多地今夏都開(kāi)啟“高溫炙烤模式”，歐洲遭遇近500年最嚴(yán)重干旱，英國(guó)發(fā)布有史以來(lái)第一個(gè)極端高溫紅色預(yù)警，南歐、北美多地遭遇毀滅性野火事件，北極海冰加速消融……
當(dāng)?shù)貢r(shí)間2022年8月9日，德國(guó)賓根，運(yùn)輸船從河床部分干涸的萊茵河上駛過(guò)。
前不久，社交平臺(tái)上“今年或許是未來(lái)10年最涼爽的一年”的話(huà)題受到廣泛關(guān)注，引發(fā)網(wǎng)友對(duì)未來(lái)高溫天氣的擔(dān)憂(yōu)。有些自媒體為讓這一觀(guān)點(diǎn)看起來(lái)更科學(xué)，引用了2020年6月發(fā)表在《自然·通訊》的學(xué)術(shù)論文《對(duì)西北太平洋副熱帶高壓未來(lái)預(yù)估的涌現(xiàn)約束》。然而，仔細(xì)研讀這篇論文，并不能從中得到以上結(jié)論。
論文提到，影響東亞夏季氣候的主要環(huán)流系統(tǒng)包括西北太平洋副熱帶高壓（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“副高”），此前關(guān)于副高長(zhǎng)期變化的預(yù)估研究發(fā)現(xiàn)模式間差異很大。為此，研究團(tuán)隊(duì)試圖采用國(guó)際上被稱(chēng)為“涌現(xiàn)約束”的方法減少模式預(yù)估的不確定性，發(fā)現(xiàn)模式在某些關(guān)鍵區(qū)域的海表溫度偏差會(huì)影響未來(lái)氣候預(yù)估結(jié)果。
為了清楚展示溫室氣體的影響，研究團(tuán)隊(duì)在極高排放情景RCP8.5下，用觀(guān)測(cè)到的海表溫度對(duì)模式偏差進(jìn)行訂正。與原始模式相比，訂正后的結(jié)果顯示，到2100年影響我國(guó)夏季氣候的副高會(huì)增強(qiáng)，同時(shí)使多模式預(yù)估結(jié)果不確定性減少了45%。而副高的增強(qiáng)，會(huì)導(dǎo)致未來(lái)東亞季風(fēng)降水和熱浪事件增多，登陸的臺(tái)風(fēng)減少。
學(xué)術(shù)論文截圖。
論文的第一作者，中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所副研究員陳曉龍回應(yīng)：“這篇論文不涉及未來(lái)10年的溫度預(yù)測(cè)問(wèn)題，更沒(méi)有提出，也不支持‘今年是未來(lái)10年最涼爽的一年’這一結(jié)論。所以，社交平臺(tái)上的說(shuō)法是對(duì)論文原意的曲解?！?/p>
02 氣候預(yù)測(cè)難在何處
存在兩大不確定性
在我國(guó)，氣象部門(mén)對(duì)未來(lái)天氣、氣候的預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)是根據(jù)時(shí)效長(zhǎng)短劃分的，可分為天氣預(yù)報(bào)、氣候預(yù)測(cè)和氣候預(yù)估。國(guó)家氣候中心高級(jí)工程師韓振宇表示，根據(jù)《新型氣象業(yè)務(wù)技術(shù)體制改革方案（2022—2025年）》，天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)覆蓋未來(lái)幾小時(shí)到14天內(nèi)的預(yù)報(bào)；氣候預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)覆蓋未來(lái)15天以上的預(yù)報(bào)；氣候預(yù)估則特指對(duì)未來(lái)幾十年到幾百年氣候系統(tǒng)對(duì)外強(qiáng)迫響應(yīng)的估計(jì)。
一直從事年代際氣候預(yù)測(cè)研究的中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所研究員吳波指出，氣候預(yù)測(cè)和氣候預(yù)估，雖僅有一字之差，但內(nèi)涵完全不同，研究方法也不同。
目前，中國(guó)已經(jīng)建立了結(jié)構(gòu)較為完整、功能較為完善的氣候預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)體系，主要包括未來(lái)30天內(nèi)的延伸期預(yù)報(bào)、未來(lái)幾個(gè)月到幾年的月-季-年短期氣候預(yù)測(cè)、未來(lái)10年到30年的年代際氣候預(yù)測(cè)以及未來(lái)幾十年到近百年的氣候預(yù)估。其中，月-季-年短期氣候預(yù)測(cè)和年代際氣候預(yù)測(cè)都屬于氣候預(yù)測(cè)范疇。
韓振宇表示，年代際氣候預(yù)測(cè)和氣候預(yù)估因預(yù)報(bào)時(shí)效較長(zhǎng)，存在較大不確定性，這些不確定性在未來(lái)不同時(shí)段的決定因素是不同的，因此研究方法也不同。一般情況下，年代際氣候預(yù)測(cè)和氣候預(yù)估的不確定性主要來(lái)自三方面：模式響應(yīng)的不確定性、氣候系統(tǒng)內(nèi)部變率的不確定性和排放情景的不確定性。
為便于解釋?zhuān)n振宇將未來(lái)一段時(shí)間細(xì)分為近期、中期和遠(yuǎn)期。他表示，在未來(lái)的近期氣候預(yù)測(cè)中，模式響應(yīng)的不確定性和氣候系統(tǒng)內(nèi)部變率不確定性是主導(dǎo)因素。其中，內(nèi)部變率不確定性占比更大，部分原因是無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)氣候系統(tǒng)的年代際位相變化，這也就是年代際氣候預(yù)測(cè)要解決的難題。而對(duì)于未來(lái)的中期和遠(yuǎn)期，排放情景的不確定性占主導(dǎo)地位，所以氣候預(yù)估主要考慮的是不同排放情景下對(duì)氣候系統(tǒng)外強(qiáng)迫的影響，氣候系統(tǒng)內(nèi)部變率就被當(dāng)做“噪音”，通過(guò)多模式集合被剔除了。
03業(yè)務(wù)現(xiàn)狀及展望
行業(yè)需求巨大 尚有提升空間
目前，年代際氣候預(yù)測(cè)仍是國(guó)際科學(xué)界的難題。吳波表示，相較于短期氣候預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)未來(lái)10年氣候及其變化仍然是一個(gè)非常具有挑戰(zhàn)性的難題。近十余年來(lái)，世界上的主要?dú)夂蚰M與預(yù)測(cè)中心均在積極開(kāi)展年代際氣候預(yù)測(cè)試驗(yàn)研究。世界氣候研究計(jì)劃為了應(yīng)對(duì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，提出了急需解決的七大科學(xué)挑戰(zhàn)，年代際氣候預(yù)測(cè)計(jì)劃被列為核心子計(jì)劃之一。
國(guó)際上，有組織的年代際預(yù)測(cè)試驗(yàn)始于第五次國(guó)際耦合模式比較計(jì)劃（CMIP5)，它為政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì) (IPCC)第五次評(píng)估報(bào)告（AR5）第11章近期氣候變化提供了重要的科學(xué)支持。第六次國(guó)際耦合模式比較計(jì)劃（CMIP6）將年代際氣候預(yù)測(cè)計(jì)劃（DCPP）作為其子計(jì)劃之一，繼續(xù)組織開(kāi)展多模式合作的年代際預(yù)測(cè)試驗(yàn)，其中包括回報(bào)試驗(yàn)、近實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)試驗(yàn)和機(jī)制研究試驗(yàn)。
IPCC AR5和CMIP6 DCPP計(jì)劃的最新結(jié)果顯示，年代際預(yù)測(cè)對(duì)未來(lái)2至5年平均和6至9年平均的氣溫變化已取得了較好的預(yù)測(cè)技巧成果，但對(duì)降水的預(yù)測(cè)技巧仍有不足。吳波稱(chēng)，原因是多方面的，一是人們對(duì)氣候系統(tǒng)的年代際變率物理機(jī)制理解有限；二是目前海洋觀(guān)測(cè)資料仍然稀缺，且誤差較大；三是氣候系統(tǒng)模式的模擬性能和同化系統(tǒng)仍需改進(jìn)等。
國(guó)民經(jīng)濟(jì)多個(gè)行業(yè)的決策者，包括農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、基礎(chǔ)建設(shè)、金融業(yè)、保險(xiǎn)業(yè)等對(duì)年代際氣候預(yù)測(cè)信息有巨大的需求。
WMO年代際氣候預(yù)測(cè)網(wǎng)頁(yè)截圖
世界氣象組織（WMO）為了推動(dòng)年代際氣候預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)化，發(fā)起全球年代際氣候展望行動(dòng)，每年年初收集全球主要?dú)夂蚰M和預(yù)測(cè)中心提供的針對(duì)未來(lái)1年和1至5年平均氣候預(yù)測(cè)結(jié)果，并統(tǒng)一發(fā)布。該行動(dòng)標(biāo)志著年代際氣候預(yù)測(cè)已初步具備業(yè)務(wù)化的潛力，未來(lái)將為各個(gè)行業(yè)決策者提供有價(jià)值且極具時(shí)效性的氣候變化信息。
中國(guó)氣象報(bào)社 出品
作者：中國(guó)氣象報(bào)全媒體記者王美麗
專(zhuān)家顧問(wèn)：國(guó)家氣候中心高級(jí)工程師韓振宇、中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所研究員吳波、中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所副研究員陳曉龍
圖片來(lái)源：除注明外均來(lái)源網(wǎng)絡(luò)
來(lái)源： 中國(guó)氣象科普
