作者： 錢童心

　　[ 全球的氣候模型必須要精準(zhǔn)到城市層面，來預(yù)測極端的天氣事件，包括洪水、干旱、臺風(fēng)和海平面上升等。今天人類還無法達(dá)到這一步，盡管技術(shù)取得了進(jìn)步，但計算機(jī)系統(tǒng)還不夠復(fù)雜，無法以如此高的分辨率運行。 ]

　　氣候變化就好像是蝴蝶扇動的翅膀，赤道太平洋(601099,股吧)的升溫，可能導(dǎo)致我國長江中下游地區(qū)夏季多雨。

　　長期以來，人們總是把氣候變化當(dāng)作是未來的威脅。談及氣候變化，率先被描繪的是北極或者南極冰川，它們正在加速融化，但是這種變化似乎距離遙遠(yuǎn)。直到近期，全球的極端天氣事件頻發(fā)，這才讓人們開始意識到，氣候變化的沖擊已經(jīng)迫在眉睫。

　　不僅僅是河南發(fā)生特大暴雨，過去一個月里，西方發(fā)達(dá)國家也奮戰(zhàn)在“抗洪搶險”和“山火撲救”的第一線。四十年來，科學(xué)家們一直在使用日益復(fù)雜的氣候模型，來預(yù)測未來的全球變化。面對今年以來的諸多“意外”氣象事件，有氣候?qū)W家認(rèn)為，目前的氣候模型似乎并沒有準(zhǔn)確捕捉到導(dǎo)致極端天氣的因素。

　　面對氣候變化的遠(yuǎn)慮和近憂，業(yè)內(nèi)認(rèn)為，預(yù)測模型除了在硬件上提升算力，促使其精準(zhǔn)到城市層面，還需把科學(xué)和健康領(lǐng)域結(jié)合起來，并提升共享數(shù)據(jù)的能力。

　　極端天氣事件并非“意外”

　　“人們還是憑著經(jīng)驗在做事情，但百年不遇的極端天氣事件正在變得更加頻繁。”中科院大氣物理所研究員李熙晨對第一財經(jīng)記者表示，“全球變暖可能會導(dǎo)致極端氣候現(xiàn)象增多；厄爾尼諾等年際、年代際氣候變率同樣可能會導(dǎo)致極端天氣現(xiàn)象頻發(fā)�！�

　　7月20日，鄭州的特大暴雨引發(fā)了人們對氣候變化更多的思考�！皹O端天氣、氣候事件的增多是氣候變化的一部分，最近我們看到的特大暴雨、強(qiáng)臺風(fēng)增多、高溫?zé)崂�、寒潮增多等，都與氣候變化有關(guān)。”李熙晨說道。

　　國際氣候協(xié)會已經(jīng)對氣候變化做出定義，它是由氣候引起的一些變量，在一個具體的地點和一個標(biāo)準(zhǔn)的時間內(nèi)所引起的變化，這個標(biāo)準(zhǔn)的時間一般是指30年。

　　過去一個月里，西歐的洪水“吞沒”了德國和比利時的街道，推倒了德國茵蘭-普法爾茨州舒爾德村安靜屹立了一個多世紀(jì)的房屋。高溫正在侵襲加拿大，野火燒毀了以往分外涼爽的山間小鎮(zhèn)；美國西部也在遭遇歷史性的熱浪，當(dāng)?shù)爻鰟恿?萬名消防人員，已撲滅80場山林大火，這些大火燒毀了超過100萬英畝（4047平方公里）的土地。

　　盡管幾十年來，氣候科學(xué)家一直警告氣候危機(jī)將導(dǎo)致更極端的天氣，這將會對人類造成致命的打擊。但近期全球范圍的高溫和降雨紀(jì)錄被如此大幅度地打破，還是讓人們感到驚訝。

　　雷丁大學(xué)氣候科學(xué)教授理查德·艾倫（ Richard Allan）對第一財經(jīng)記者表示：“雖然北半球最近發(fā)生的極端天氣事件讓許多人感到意外，但它們并非完全出乎意料，這也為科學(xué)的不斷進(jìn)步指明方向�！�

　　現(xiàn)有氣候模型未捕捉到關(guān)鍵因素

　　有氣候?qū)W家認(rèn)為，目前的氣候模型似乎并沒有準(zhǔn)確捕捉到導(dǎo)致極端天氣的因素。

　　美國賓夕法尼亞州立大學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)中心主任邁克爾·曼恩（Michael Mann）教授認(rèn)為，過去幾周全球發(fā)生的極端天氣事件，已經(jīng)顯示出氣候變化模型的局限性�！皩�(dǎo)致極端天氣事件都會有一個重要的因素，而氣候模型沒有捕捉到這些因素。這些模型低估了氣候變化對極端天氣事件的影響程度�！彼�說道。

　　曼恩解釋稱，在氣候模型中，日常氣象只是噪音，而極端的事件相當(dāng)于在這些噪音中釋放出一個明確的信號�！艾F(xiàn)實世界中的信號已經(jīng)足夠強(qiáng)大了，以至于我們能夠在日常氣象中看到結(jié)果，但是氣象模型似乎并沒有看到它們的到來�！甭�恩表示。

　　德國的洪水和北美的山火等極端氣象事件并沒有在氣候模型中被預(yù)測出來，這意味著科學(xué)家需要更強(qiáng)大的氣候模型。

　　事實上，自上世紀(jì)70年代以來，科學(xué)家們已經(jīng)相當(dāng)準(zhǔn)確地預(yù)測了全球變暖的程度�？茖W(xué)家表示，短期的氣象災(zāi)害中的很大一部分也是可以預(yù)測的。

　　李熙晨對第一財經(jīng)記者表示：“我們已經(jīng)非常熟悉天氣預(yù)報，這是根據(jù)氣象模型來預(yù)測的，現(xiàn)在的氣象模型已經(jīng)具有很高的分辨率，可以達(dá)到十幾公里甚至幾公里級別，很多自然災(zāi)害事實上是已經(jīng)得到預(yù)測和預(yù)警的，但任何系統(tǒng)都不可能達(dá)到100%精準(zhǔn)，更何況是氣象氣候這樣的復(fù)雜系統(tǒng)�！�

　　李熙晨介紹稱，相較于近期氣象的預(yù)測，氣候模型是更大尺度的預(yù)估，模擬幾年或幾十年之后的氣候變化。“比如赤道太平洋升溫，南極冰川加速融化，這些全球的氣候變化會在幾千公里的距離內(nèi)對任何國家都產(chǎn)生影響，包括中國�！�

　　全球科學(xué)家正在攜手應(yīng)對氣候變化帶來的挑戰(zhàn)，共同監(jiān)測氣候變化對于未來幾十年的影響，比如寒潮是否會增多，是否會有更多降水等等，這需要一臺計算能力超強(qiáng)的超級計算機(jī)。

　　牛津大學(xué)氣候物理學(xué)研究教授蒂姆·帕爾默(Tim Palmer) 一直呼吁建立一個全球建模中心，包括打造一臺“百億億級”的超級計算機(jī)，以處理相當(dāng)大的數(shù)據(jù)量，來模擬未來幾十年的氣候變化。

　　超級計算機(jī)提供更強(qiáng)支持

　　在蒂姆·帕爾默看來，全球的氣候模型必須要精準(zhǔn)到城市層面，來預(yù)測極端的天氣事件，包括洪水、干旱、臺風(fēng)和海平面上升等。今天人類還無法達(dá)到這一步，盡管技術(shù)取得了進(jìn)步，但計算機(jī)系統(tǒng)還不夠復(fù)雜，無法以如此高的分辨率運行。

　　李熙晨對第一財經(jīng)記者介紹稱，中國的地球模擬器已經(jīng)建成并投入使用。

　　“地球模擬器的硬件部分是一個超級計算機(jī)，基于描述大氣、海洋等地球各個部分的復(fù)雜的偏微方程組以及大量物理過程和科研數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，針對氣候開展模擬研究。”他解釋稱，“我們要預(yù)估未來的變化，以及產(chǎn)生這種變化的原因，包括人為和自然界的因素，這必須通過高性能計算機(jī)來實現(xiàn)�！�

　　雷丁大學(xué)的艾倫教授也認(rèn)為，更好的計算機(jī)將有助于做出更詳細(xì)、更精細(xì)的預(yù)測。但他承認(rèn)，確實很難評估未來天氣模式將如何發(fā)生變化，包括歐洲上空的西風(fēng)氣流是否會更普遍地被阻斷，從而導(dǎo)致雷暴停在某個地方，就像今年7月在歐洲發(fā)生的情況；其他氣候的長期變化包括北美西部持續(xù)更久的熱浪。

　　李熙晨對第一財經(jīng)記者表示：“全球變暖導(dǎo)致的極端天氣事件不一定是暖事件，也有冷事件，比如會導(dǎo)致北半球的寒潮增多，就好像2008年我國發(fā)生的寒潮，這在春天的時候尤其會對農(nóng)業(yè)產(chǎn)生重大的影響�！�

　　國際科學(xué)理事會（ISC）管理委員會委員、外聯(lián)委主席Martin Visbeck上個月在一場關(guān)于氣候變化威脅的論壇上表示：“我們需要從技術(shù)、從數(shù)據(jù)化、從對于地球系統(tǒng)的理解當(dāng)中吸取有益的成果，比如通過一些模型來模擬和預(yù)測基于觀察的季節(jié)和氣候變化等，通過基于區(qū)域性的耦合和比較，找到氣候和健康之間的相關(guān)性和交叉點，把科學(xué)和健康領(lǐng)域結(jié)合起來，從而推動相關(guān)健康決策。”

　　科學(xué)家還強(qiáng)調(diào)在人類共同應(yīng)對氣候變化過程中數(shù)據(jù)共享的重要性。中國科學(xué)院院士郭華東提出：“讓數(shù)據(jù)為大家共享和利用�！彼�認(rèn)為，在形成一個強(qiáng)大的地球大數(shù)據(jù)系統(tǒng)之后，能夠激發(fā)大數(shù)據(jù)的力量，包括進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與監(jiān)控評估，來支撐資源環(huán)境與氣候變化監(jiān)測，甚至管理城市等�！�