德国正在尝试首个十年气候预报计划:在未来十年或更长的时间里,尽管人类活动造成的影响清晰可见,但这其中也有自然界自身变化的痕迹,全球变暖因此将会减缓它的步伐——
这是德国的气候研究小组最近得出的结论,他们认为全球的平均温度仍然会维持在正常水平以上。但是持续的气候变暖(已经在这个10年的头7年里发生了)很可能以目前的水平持续到下一个十年。原因是大洋环流的自然变化暂时遏制了温室气体的辐射。
美国普林斯顿大学国家海洋和大气监控、地球物理流体动力学实验室的科学家汤姆•德尔沃思(Tom Delworth)警告,这是一个“十分大胆的”预测。但是他补充道,他们的方向给我们展现了气候模型的研究的转变。德国是首个试图提供大约十年而并非一个世纪气候预报的国家之一,其结果已刊登在不久前出版的《自然》杂志上。
即使没有全球变暖,几十年时间的气候自然变迁也有很大的社会和经济影响。例如,这些变化控制着飓风的强弱和影响着干旱出现的周期。研究人员认为,这项短期气候预报研究是十分有价值的。尽管研究短期气候变化和长期气候变化都在使用同样的计算机模型,但这些短时间气候预报同样承担起了直接检验长时间气候预报的作用,而且有望更清楚地证明全球变暖是人类造成的(近十年来的气候变化趋势),而非自然气候变化。
德尔沃思博士说:“这些是很好的第一步”。
最近的努力是来自德国莱布尼兹海洋科学研究所和马普气象研究所建立的气候模型——他们各自采用了一种略微不同的方式来建立全球气候模型。
气候模型与描述在冰、雪、海洋以及大气之间的物理过程的方程极为不同。具体说来,科学家们强加了一些外部强制条件:比如说太阳在其自身活动周期中辐射的变化,人造和自然的温室效应水平以及气溶胶含量等,然后运行气候模型。在此过程中,该模型再现了自然界的变化。然而直到现在,这些变化经常被当作“噪声”,而它的存在妨碍了我们去揭示全球变暖的长期趋势。
然而,德国的科学小组使用了一种更好的模型,使得这些“噪音”能在短时间尺度上预报气候的变化。为了做到这一点,他们借鉴天气预报的方法——利用气象气球、卫星和其他传感器平台的测量——作为计算机的初始条件。
但是一些研究者宣称,对于十年时间尺度的气候预报而言,大气的变化太快从而不能用来作为计算机的初始条件。相反,德国研究小组使用的是变化较慢的、大尺度的大洋环流以及它们与大气的相互作用——通过海洋的表面温度作为对照物,除了使用一些外部强制条件以外,将海洋的表面温度作为模型的起始点,不再加入额外的限制条件来运行这个气候模型。
德国的科学小组发现,在加入海洋表面温度条件后,这个模型在预言气候变化上有了明显的提高。结论是:欧洲和南美洲的温度有可能在未来的十年里稍低一些。与此同时,热带太平洋的海洋温度保持不变。总之,他们得到了一个周期性的相对稳定的全球平均温度。
去年,英国哈德利气候预测中心的一个科学小组也发布了他们的第一个十年气候预报,该小组同时使用海洋测量和大气条件作为他们气候模型的初始条件。此外,他们也用了一些未来“合理变化”的条件,诸如自然和人造温室效应、气溶胶含量以及太阳辐射。他们的结论是,尽管全球气温将持续上升,但是自然界的变化在某种程度上遏制了全球的变暖。至少从目前来看,2009年以后的5年里有可能是最热的几年。
两个科学小组都承认,在气候模型正式投入使用之前,还有一些工作需要提前做。德尔沃思说,首先,研究者很希望能够使用深达5000米以下的海洋温度数据。至于其他的研究是如何开展的,联合国政府间气候变化专业委员会(IPCC)有可能在2013年找到新的方法。
美国亚利桑那大学行星地球研究所所长及大气科学家乔纳森•奥弗佩克(Jonathan Overpeck)认为,对那些有兴趣把这些结果应用到实际问题中的科学家而言,目前仍然为时尚早,还不能鉴别其中的哪些是有用的气候预报。
在美国西南部,如果这些气候预报是正确的话,那么未来十年温度维持不变的结果将对人们很有帮助。“但是我们真的不知道怎样证明这些技术的可靠性,因为西部的高温正在引起森林、水资源以及其他的一些问题,因此理性的科学家会保留他们的观点”,奥弗佩克补充道。
虽然如此,这些研究还是带来了两点好处:第一,在全球变暖期间不要怀疑气温凉爽周期的出现,即使我们很清楚地发现全球变暖的大趋势,但是自然界的变化仍在进行。尽管“人类造成的影响已清晰可见,但是这其中也有自然界变化的痕迹。”第二,即使在预报中我们得到了温度将相对稳定地持续下去,但全球变暖仍可能像曾经我们所看到的一样,报复性的卷土重来。