氣候模型預測世界將異常溫暖直到2022

氣候模型預測世界將異常溫暖直到2022RRice / shutterstock

接下來的四年將變得異常溫暖 - 即使在常規氣候變化的基礎上也是如此。 這是根據 新的研究 我的同事Sybren Drijfhout和我剛剛出版。

我們開發了一種新的預測系統,我們稱之為PROCAST(PROabilistic foreCAST),並用它來預測氣候系統的自然變異性。 這指的是氣候如何從溫暖階段自然變化,一次持續幾年,並且與人為全球變暖的長期趨勢分開。 PROCAST預測未來幾年的溫暖階段。

我們在Nature Communications上發表的著作非常重要,因為這些預測可以提前幾個月幫助預測熱浪或寒流等事件發生的可能性,現在已經確定異常的氣候事件會對人類產生直接影響。 例如,熱浪導致僅在幾週內過量死亡。 在2003歐洲熱浪期間,長期乾旱導致英國小麥產量增加 下降12%.

與此同時,更嚴峻的冬季會加劇呼吸道感染,增加醫療服務和藥物供應的壓力。 的確,消費 流感疫苗 根據天氣情況可能會有很大差異。 在英國,冬季雪域條件2010估計會耗費經濟成本 每天690m而天然氣消費量大幅增加。 因此,預先將這些極端氣候事件提前一個季節預測是一個優先事項,以便進行早期適應和具有成本效益的減緩。

科學家在理解和模擬氣候系統方面取得了一些重大突破,但這些尚未轉變為每年預測氣候的能力。 這種無能的根源在於 確定性的混亂 氣候系統已經被“蝴蝶效應”的概念所推廣,其中當前天氣估計中最微小的誤差可能會在以後產生重大影響。

尋求年度預測

儘管存在這些困難,但主要的研究中心和國家氣象部門已經接受了這一挑戰,目前正在努力製定年度氣候變化的準確預測。 在這一發展的核心,每個集團和中心都依賴於其最先進的氣候模型,用於將未來傳播到當前的氣候狀態。 不幸的是,由於氣候模型並不完美,我們仍無法提前幾年有效預測氣候。

這就是PROCAST的用武之地。我們並沒有依賴單一的氣候模型,而是結合了一系列不同的氣候模型。 耦合模型比對項目階段5 (CMIP5)。 PROCAST可以快速培訓,以建立已經完成並免費提供的這些模型已經完成的工作。

這有兩個明顯的優點。 首先,它消除了對單個可能有偏見的模型的依賴。 但它也大大提高了預測的速度 - 以前用超級計算機整整一周的預測現在可以在幾百分之一秒的筆記本電腦上完成。

為了檢查我們的預測是否準確可靠,我們進行了一系列的預測 事後 預測,或“後報”。 我們發現我們的系統既準確(能夠預測未來實際發生的事情)又可靠(平均而言,它不能預測未發生的事件)。

預測未來

我們的研究表明,除了氣候變化的強迫變暖之外,0.02的自然變化將導致超過2018℃的異常溫暖階段,0.03-2018超過2019℃,0.01-2018超過2022℃。 這些數字看起來很小,實際上與每年全球變暖的典型速度相當,如果在過去的一個世紀中平均得多(大約1年的100年大約等於每年的0.01℃)。

談話然而,重要的是要承認該方法不僅預測一個給定值,而且預測概率。 這意味著2018-2022期間的溫暖年份比寒冷年份更可能。 事實上,我們的研究表明,在接下來的兩年裡,64%可能異常溫暖。 此外,在接下來的五年中,PROCAST預測極度寒冷年份的可能性相對減少。

關於作者

FlorianSévellec,海洋物理學副教授, 英國南安普敦大學

這篇文章最初發表於 談話。 閱讀 原創文章.

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