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英国气象局气候科学家使用的克雷XC40超级计算机。信贷:达议会办公室。
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客人帖子
2019年3月21日13:15

嘉宾帖子:为什么下一代气候模型的结果很重要

金宝搏bet188碳简短的员工

多个作者

03.21.19
客人的帖子 嘉宾帖子:为什么下一代气候模型的结果很重要

教授斯蒂芬·贝尔彻是首席科学家英国遇见了办公室;Olivier Boucher博士皮埃尔·西蒙·拉普拉斯研究所(IPSL)气候建模中心;和Rowan教授萨顿是气候研究主任吗英国国家大气科学中心188bet博彩公司怎么样(nca),雷丁大学

新一代的第一个结果全球气候模型,这是了解气候变化的宝贵工具,现在世界各地的气候研究中心都可以使用。

这些新的气候模型最大限度地利用技术的进步 - 例如高速计算的力量 - 以及对地球气候系统的治疗有许多改进。这些包括更好地表示让我们风雨的天气系统,天气系统内的云和气溶胶 - 来自自然来源和人类活动的大气中的无数小颗粒。

从这些关于气候变化中天气过程变化特征的新模型中,可以获得前所未有的大量信息,这对于理解我们对气候灾害的暴露程度以及如何使社会更能适应气候变化非常重要。

来自世界各地的许多新车型最近最终确定,其他人因未来几周完成而与他人在一起。他们将被列入下次国际气候模型比较,称为第六项“耦合模型相互比较项目””(CMIP6)。这将为气候模式信息提供基础政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六个评估报告(AR6) - 将于2021年发布。

从国际政策的角度来看,气候模型的一个重要功能是提供证据,以估计全球可允许的温室气体排放量,使其保持在一个给定的全球变暖水平。这就是众所周知的全球”碳预算“并根据所质量的温度目标和保持以下阈值以下的定义可能性而变化。

由各国政府签署的气候协议2015年巴黎旨在将本世纪全球气温上升幅度控制在2摄氏度以上的“远低于”预工业水平并追求限制温度的努力进一步增加1.5C.

决定碳预算的一个关键因素是地球气候系统对二氧化碳增加有多敏感。一种衡量数百年来气候长期反应的方法被称为“平衡气候敏感性(ECS),它的定义是当二氧化碳增加一倍,气候系统达到平衡时,温度升高。ECS越高,满足特定气候目标所需的剩余碳预算就越小。

早期结果表明,来自一些新的CMIP6气候模型的ECS值高于以前的估计,期初2.8C.(pdf)和5.8摄氏度。这与以前的耦合模型相互比较项目(CMIP5),报告的值为2.1℃至4.7℃。IPCC第五次评估报告(AR5)评估ECS“可能”在1.5至4.5摄氏度范围内,“非常不可能”超过6摄氏度。(这些术语使用IPCC方法。)

下图显示了CMIP6模式(红条)与CMIP5模式(黄条)的早期估算值的对比,以及ECS的评估范围从AR5(蓝条)开始。应当指出,CMIP6的范围是初步的,随着更多的建模中心公布其结果,可能会发生变化。

来自IPCC AR5的ECS的评估范围(蓝栏;厚条表示可能的范围,从其延伸的细条显示下面,ECS是“极不可能”的值,高于CMIP5的ECS“非常不太可能”),范围从CMIP5(橙色棒))。新全球气候模型(红杆)的ECS价值初步估计。

IPCC通过多条证据估计其评估的EC系列,包括以下内容:

  • 全球气候模型,这是理解温室气体对气候影响的强大工具;
  • 受仪器记录观测变化限制的简单模型(自1850年以来);
  • 利用对过去几千年气候的估计,这些估计是通过替代测量(如冰芯和树木年轮)推断出来的,并结合简单的模型;
  • 研究和量化气候过程的新技术,例如云和辐射之间的相互作用

对于AR5,受仪器记录观测变化限制的简单模式倾向于给出ECS值通常在1.5 - 4.5C可能范围的较低部分,而全球气候模式倾向于给出ECS值在可能范围的较高部分。

气候科学家需要评估来自各种证据中的ECS的新了解了。他们全部将被IPCC审议于2021年的AR6。

下图表显示了自2000年自2000年以来发布的气候敏感性估计的评估。每个DOT都显示出各个研究中ECS的最佳估计,而Bars则显示该研究发现的可能值范围。颜色表示研究类型。右侧的黑条显示了早期CMIP6估计的比较。

更新的气候敏感性研究汇编,载于碳简报金宝搏bet188气候敏感性讲解员, 改编自Knutti等人2017。右侧的栏显示新全球气候模型的ECS值初步估计范围。

下一步是气候科学家详细了解为什么一些新模型正在ECS显示这种转变 - 以及如何适合其他证据。这包括看其他敏感度的措施,包括“瞬态气候响应“(TCR),测量变暖速度。

TCR的定义是大气中二氧化碳增加一倍时的温度升高,每年增加1%。这种方法对于观察我们在当前世纪可能会看到的变化更有用,因为它处理的时间比ECS更短。

致力于新一代气候模型的国际科学家将于3月25日至28日在巴塞罗那举行首次会议CMIP6模型分析研讨会。这已由联合国的主持下组织世界气候研究计划(塑)。比较是一个令人兴奋的机会对于造型中心的笔记对他们的模型的性能和社区开始考虑这个新富seam的含义为气候政策的信息,包括过去的气候变化的原因和可能的未来利率变化的预测。

如果证明有足够的证据来证实新一代气候模型中更高的ECS值,那么对碳预算将有重要的影响。更高的ECS意味着更有可能达到更高的全球变暖水平——即使有更大的减排力度。气候变暖程度越高,适应的时间就越少,气候变暖的可能性也就越大。”引爆点“ - 如解冻永冻层,这将进一步加速变暖。

只有在使用最新一代气候模型进行更多的分析工作后,确切的影响才会变得清晰。与此同时,IPCC的关于1.5摄氏度的特别报告该报告仍然是对实现《巴黎协定》目标所需的碳预算进行的最新、有力的评估。

来自这个故事的Sharelines
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