網(wǎng)上還出現(xiàn)

“今年是未來10年最涼爽的一年”之說

并以中國科學院大氣物理研究所學者

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)話題，右下圖為引用的論文圖/新浪微博

那么，此說法依據(jù)能否成立？

氣候預測難在何處？

我們專訪了該論文作者及相關(guān)專家

就此進行解析

01 話題源起

“最涼爽一年”之說出自研究論文？

今夏，我國經(jīng)歷了1961年有完整氣象觀測記錄以來最強高溫過程，并具有持續(xù)時間長、范圍廣、強度大、極端性強等特點。

圖為2022年夏季全國極端高溫（左）及極端連續(xù)高溫日數(shù)事件（右）分布 圖/國家氣候中心

縱觀全球，不只我國，全球多地今夏都開啟“高溫炙烤模式”，歐洲遭遇近500年最嚴重干旱，英國發(fā)布有史以來第一個極端高溫紅色預警，南歐、北美多地遭遇毀滅性野火事件，北極海冰加速消融……

當?shù)貢r間2022年8月9日，德國賓根，運輸船從河床部分干涸的萊茵河上駛過。

前不久，社交平臺上“今年或許是未來10年最涼爽的一年”的話題受到廣泛關(guān)注，引發(fā)網(wǎng)友對未來高溫天氣的擔憂。有些自媒體為讓這一觀點看起來更科學，引用了2020年6月發(fā)表在《自然·通訊》的學術(shù)論文《對西北太平洋副熱帶高壓未來預估的涌現(xiàn)約束》。然而，仔細研讀這篇論文，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（以下簡稱“副高”），此前關(guān)于副高長期變化的預估研究發(fā)現(xiàn)模式間差異很大。為此，研究團隊試圖采用國際上被稱為“涌現(xiàn)約束”的方法減少模式預估的不確定性，發(fā)現(xiàn)模式在某些關(guān)鍵區(qū)域的海表溫度偏差會影響未來氣候預估結(jié)果。

為了清楚展示溫室氣體的影響，研究團隊在極高排放情景RCP8.5下，用觀測到的海表溫度對模式偏差進行訂正。與原始模式相比，訂正后的結(jié)果顯示，到2100年影響我國夏季氣候的副高會增強，同時使多模式預估結(jié)果不確定性減少了45%。而副高的增強，會導致未來東亞季風降水和熱浪事件增多，登陸的臺風減少。

學術(shù)論文截圖。

論文的第一作者，中國科學院大氣物理研究所副研究員陳曉龍回應：“這篇論文不涉及未來10年的溫度預測問題，更沒有提出，也不支持‘今年是未來10年最涼爽的一年’這一結(jié)論。所以，社交平臺上的說法是對論文原意的曲解?！?/p>

02 氣候預測難在何處

存在兩大不確定性

在我國，氣象部門對未來天氣、氣候的預報預測是根據(jù)時效長短劃分的，可分為天氣預報、氣候預測和氣候預估。國家氣候中心高級工程師韓振宇表示，根據(jù)《新型氣象業(yè)務技術(shù)體制改革方案（2022—2025年）》，天氣預報業(yè)務覆蓋未來幾小時到14天內(nèi)的預報；氣候預測業(yè)務覆蓋未來15天以上的預報；氣候預估則特指對未來幾十年到幾百年氣候系統(tǒng)對外強迫響應的估計。

一直從事年代際氣候預測研究的中國科學院大氣物理研究所研究員吳波指出，氣候預測和氣候預估，雖僅有一字之差，但內(nèi)涵完全不同，研究方法也不同。

目前，中國已經(jīng)建立了結(jié)構(gòu)較為完整、功能較為完善的氣候預測業(yè)務體系，主要包括未來30天內(nèi)的延伸期預報、未來幾個月到幾年的月-季-年短期氣候預測、未來10年到30年的年代際氣候預測以及未來幾十年到近百年的氣候預估。其中，月-季-年短期氣候預測和年代際氣候預測都屬于氣候預測范疇。

韓振宇表示，年代際氣候預測和氣候預估因預報時效較長，存在較大不確定性，這些不確定性在未來不同時段的決定因素是不同的，因此研究方法也不同。一般情況下，年代際氣候預測和氣候預估的不確定性主要來自三方面：模式響應的不確定性、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，韓振宇將未來一段時間細分為近期、中期和遠期。他表示，在未來的近期氣候預測中，模式響應的不確定性和氣候系統(tǒng)內(nèi)部變率不確定性是主導因素。其中，內(nèi)部變率不確定性占比更大，部分原因是無法準確預測氣候系統(tǒng)的年代際位相變化，這也就是年代際氣候預測要解決的難題。而對于未來的中期和遠期，排放情景的不確定性占主導地位，所以氣候預估主要考慮的是不同排放情景下對氣候系統(tǒng)外強迫的影響，氣候系統(tǒng)內(nèi)部變率就被當做“噪音”，通過多模式集合被剔除了。

03業(yè)務現(xiàn)狀及展望

行業(yè)需求巨大 尚有提升空間

目前，年代際氣候預測仍是國際科學界的難題。吳波表示，相較于短期氣候預測，預測未來10年氣候及其變化仍然是一個非常具有挑戰(zhàn)性的難題。近十余年來，世界上的主要氣候模擬與預測中心均在積極開展年代際氣候預測試驗研究。世界氣候研究計劃為了應對社會可持續(xù)發(fā)展，提出了急需解決的七大科學挑戰(zhàn)，年代際氣候預測計劃被列為核心子計劃之一。

國際上，有組織的年代際預測試驗始于第五次國際耦合模式比較計劃（CMIP5)，它為政府間氣候變化專門委員會 (IPCC)第五次評估報告（AR5）第11章近期氣候變化提供了重要的科學支持。第六次國際耦合模式比較計劃（CMIP6）將年代際氣候預測計劃（DCPP）作為其子計劃之一，繼續(xù)組織開展多模式合作的年代際預測試驗，其中包括回報試驗、近實時預測試驗和機制研究試驗。

IPCC AR5和CMIP6 DCPP計劃的最新結(jié)果顯示，年代際預測對未來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測技巧成果，但對降水的預測技巧仍有不足。吳波稱，原因是多方面的，一是人們對氣候系統(tǒng)的年代際變率物理機制理解有限；二是目前海洋觀測資料仍然稀缺，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)仍需改進等。

國民經(jīng)濟多個行業(yè)的決策者，包括農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、基礎建設、金融業(yè)、保險業(yè)等對年代際氣候預測信息有巨大的需求。

WMO年代際氣候預測網(wǎng)頁截圖

世界氣象組織（WMO）為了推動年代際氣候預測業(yè)務化，發(fā)起全球年代際氣候展望行動，每年年初收集全球主要氣候模擬和預測中心提供的針對未來1年和1至5年平均氣候預測結(jié)果，并統(tǒng)一發(fā)布。該行動標志著年代際氣候預測已初步具備業(yè)務化的潛力，未來將為各個行業(yè)決策者提供有價值且極具時效性的氣候變化信息。

中國氣象報社 出品

作者：中國氣象報全媒體記者王美麗

專家顧問：國家氣候中心高級工程師韓振宇、中國科學院大氣物理研究所研究員吳波、中國科學院大氣物理研究所副研究員陳曉龍

圖片來源：除注明外均來源網(wǎng)絡

來源： 中國氣象科普