作者： 錢童心
[ 全球的氣候模型必須要精準到城市層面，來預測極端的天氣事件，包括洪水、干旱、臺風和海平面上升等。今天人類還無法達到這一步，盡管技術取得了進步，但計算機系統還不夠復雜，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，可能導致我國長江中下游地區夏季多雨。
長期以來，人們總是把氣候變化當作是未來的威脅。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。直到近期，全球的極端天氣事件頻發，這才讓人們開始意識到，氣候變化的沖擊已經迫在眉睫。
不僅僅是河南發生特大暴雨，過去一個月里，西方發達國家也奮戰在“抗洪搶險”和“山火撲救”的第一線。四十年來，科學家們一直在使用日益復雜的氣候模型，來預測未來的全球變化。面對今年以來的諸多“意外”氣象事件，有氣候學家認為，目前的氣候模型似乎并沒有準確捕捉到導致極端天氣的因素。
面對氣候變化的遠慮和近憂，業內認為，預測模型除了在硬件上提升算力，促使其精準到城市層面，還需把科學和健康領域結合起來，并提升共享數據的能力。
極端天氣事件并非“意外”
“人們還是憑著經驗在做事情，但百年不遇的極端天氣事件正在變得更加頻繁�！敝锌圃捍髿馕锢硭芯繂T李熙晨對第一財經記者表示，“全球變暖可能會導致極端氣候現象增多；厄爾尼諾等年際、年代際氣候變率同樣可能會導致極端天氣現象頻發。”
7月20日，鄭州的特大暴雨引發了人們對氣候變化更多的思考。“極端天氣、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、強臺風增多、高溫熱浪、寒潮增多等，都與氣候變化有關。”李熙晨說道。
國際氣候協會已經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準的時間內所引起的變化，這個標準的時間一般是指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；美國西部也在遭遇歷史性的熱浪，當地出動了2萬名消防人員，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，氣候科學家一直警告氣候危機將導致更極端的天氣，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錄被如此大幅度地打破，還是讓人們感到驚訝。
雷丁大學氣候科學教授理查德·艾倫（ Richard Allan）對第一財經記者表示：“雖然北半球最近發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，這也為科學的不斷進步指明方向。”
現有氣候模型未捕捉到關鍵因素
有氣候學家認為，目前的氣候模型似乎并沒有準確捕捉到導致極端天氣的因素。
美國賓夕法尼亞州立大學地球系統科學中心主任邁克爾·曼恩（Michael Mann）教授認為，過去幾周全球發生的極端天氣事件，已經顯示出氣候變化模型的局限性�！皩е聵O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f道。
曼恩解釋稱，在氣候模型中，日常氣象只是噪音，而極端的事件相當于在這些噪音中釋放出一個明確的信號�！艾F實世界中的信號已經足夠強大了，以至于我們能夠在日常氣象中看到結果，但是氣象模型似乎并沒有看到它們的到來。”曼恩表示。
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測出來，這意味著科學家需要更強大的氣候模型。
事實上，自上世紀70年代以來，科學家們已經相當準確地預測了全球變暖的程度�？茖W家表示，短期的氣象災害中的很大一部分也是可以預測的。
李熙晨對第一財經記者表示：“我們已經非常熟悉天氣預報，這是根據氣象模型來預測的，現在的氣象模型已經具有很高的分辨率，可以達到十幾公里甚至幾公里級別，很多自然災害事實上是已經得到預測和預警的，但任何系統都不可能達到100%精準，更何況是氣象氣候這樣的復雜系統�！�
李熙晨介紹稱，相較于近期氣象的預測，氣候模型是更大尺度的預估，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對任何國家都產生影響，包括中國�！�
全球科學家正在攜手應對氣候變化帶來的挑戰，共同監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的超級計算機。
牛津大學氣候物理學研究教授蒂姆·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，以處理相當大的數據量，來模擬未來幾十年的氣候變化。
超級計算機提供更強支持
在蒂姆·帕爾默看來，全球的氣候模型必須要精準到城市層面，來預測極端的天氣事件，包括洪水、干旱、臺風和海平面上升等。今天人類還無法達到這一步，盡管技術取得了進步，但計算機系統還不夠復雜，無法以如此高的分辨率運行。
李熙晨對第一財經記者介紹稱，中國的地球模擬器已經建成并投入使用。
“地球模擬器的硬件部分是一個超級計算機，基于描述大氣、海洋等地球各個部分的復雜的偏微方程組以及大量物理過程和科研數據進行建模，針對氣候開展模擬研究�！彼忉尫Q，“我們要預估未來的變化，以及產生這種變化的原因，包括人為和自然界的因素，這必須通過高性能計算機來實現�！�
雷丁大學的艾倫教授也認為，更好的計算機將有助于做出更詳細、更精細的預測。但他承認，確實很難評估未來天氣模式將如何發生變化，包括歐洲上空的西風氣流是否會更普遍地被阻斷，從而導致雷暴停在某個地方，就像今年7月在歐洲發生的情況；其他氣候的長期變化包括北美西部持續更久的熱浪。
李熙晨對第一財經記者表示：“全球變暖導致的極端天氣事件不一定是暖事件，也有冷事件，比如會導致北半球的寒潮增多，就好像2008年我國發生的寒潮，這在春天的時候尤其會對農業產生重大的影響。”
國際科學理事會（ISC）管理委員會委員、外聯委主席Martin Visbeck上個月在一場關于氣候變化威脅的論壇上表示：“我們需要從技術、從數據化、從對于地球系統的理解當中吸取有益的成果，比如通過一些模型來模擬和預測基于觀察的季節和氣候變化等，通過基于區域性的耦合和比較，找到氣候和健康之間的相關性和交叉點，把科學和健康領域結合起來，從而推動相關健康決策。”
科學家還強調在人類共同應對氣候變化過程中數據共享的重要性。中國科學院院士郭華東提出：“讓數據為大家共享和利用�！彼J為，在形成一個強大的地球大數據系統之后，能夠激發大數據的力量，包括進行數據分析與監控評估，來支撐資源環境與氣候變化監測，甚至管理城市等�！�
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