氣候系統模式:預測地球的未來

2021-01-08 中國氣象局

　　

圖為人們想像中城市遭受海水侵襲的場景。

　　氣候預測，即根據過去氣候的演變規律，推斷未來某一時期內氣候發展的可能趨勢。由於氣候變化存在各種不同的時間尺度，從預測幾十年以內的短期氣候變化到預測萬年以上冰期和間冰期的氣候變遷，都屬於氣候預測的範疇。和人類活動最密切的，則是一年以上到幾十年以內的氣候預測。    

　　氣候預測需要長期連續的觀測資料，全球整體化的氣候預測也可以提高局部地區氣候預測的準確性，因此近年各國之間氣候觀測數據共享和氣候預測合作越來越廣泛。不過，人類能夠立刻感知的氣候及其變化只是氣候系統內很少數要素的分布和演變，而這樣的演變卻涉及到整個氣候系統複雜的相互作用過程。所以，要真正掌握氣候系統的變化規律，就需要把握氣候系統內各圈層之間複雜的相互作用，同時掌握外部因素和人類活動自身的複雜影響。這就要求人類要找到一種能整體考慮到這些複雜影響過程的方法或手段。目前來看，發展和完善氣候系統模式是唯一的不可替代的途徑。

　　目前，氣象部門正謀求發展和完善氣候系統模式，從而為政府提供可靠的氣候預測，使得決策者可以制定正確合理的社會經濟發展規劃，以從容應對氣候變化給人類社會帶來的衝擊。

　　在2014年10月31日印發的《國家氣象科技創新工程（2014-2020年）實施方案》中，次季節至季節氣候預測和氣候系統模式被列為核心攻關任務之一。對於如何完成這一重大任務，國家氣候中心副主任巢清塵認為，從預報要素來說，要實現月內強降水、強降溫過程、氣候現象、氣候事件、氣候災害和極端事件以及面向行業的預測；在時間尺度上，要實現延伸期（10天至30天）至年的無縫隙連結；在空間尺度上，全國實現分縣預報，實現針對亞洲區域的降尺度預測。

　　在IPCC（聯合國政府間氣候變化專門委員會）的模式比對中，國家氣候中心的氣候預測模式與國內其他模式相比總體性能較好，但與國際先進水平相比還有差距。此外，現有的氣候預測模式沒有考慮人類活動的影響，對於人類活動造成的溫室氣體排放變化對氣候預測的影響還難以在模式中客觀反映。因此，國家氣候中心還提出增加碳循環、氮循環、大氣化學和氣溶膠等過程，建立地球系統模式。

　　南京信息工程大學2014年也發布了一套地球系統模式，據該模式負責人、南京信息工程大學大氣科學學院海外院長王斌介紹，這一地球系統模式每年將發布一次升級版本，最終目的是使模式能夠模擬和預測高影響性災害天氣事件，模擬氣候變化、進行季節內至年際氣候預測，模擬歷史氣候變化以及進行未來氣候變化的預估，同時達到全球20-30千米的較高解析度。

　　氣候系統龐大而複雜，在全球範圍內，氣候系統模式仍在不斷發展變化中。然而，氣候變暖所帶來的種種影響正促使人們對氣候預測的需求越來越迫切。在可預見的將來，氣候預測將更多地走入每個人的生活，成為人類減緩和適應氣候變化不可或缺的利器。

　　（來源：《中國氣象報》 2015年3月22日3版 責任編輯：唐淼）

　　

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