奇客 气候科学家遭遇计算机模型局限

一个国际科学家联盟近五年一直在追踪云，试图解决困扰了一代人的气候变化预测问题：水蒸气如何影响全球变暖？他们重新编写了 210 万行超算代码，用以探索未来的气候变化，为云添加更复杂的方程并做出数百项改进。他们测试方程，调试，然后再次测试。科学家发现，即使有最好的工具，也无法以世界需要的方式准确模拟气候，气温的上升几乎影响每个地区。2018年，他们在更新后进行模拟，得出的结论让人大吃一惊：地球大气对温室气体的敏感度比之前几十年的模型预测的高得多，未来的温度可能大大超出人们的担心——也许甚至超出了有望补救的程度。位于博尔德的国家大气研究中心（NCAR）Mesa 实验室的气候模型项目首席科学家 Gokhan Danabasoglu 表示：“如果数字是正确的，那真是一个坏消息。”至少有 20 个较早的、也更为简单的全球气候模型与 NCAR 模型的结论不一致，NCAR 的模型是一个名为社区地球系统模型2（CESM2）的开源模型，主要由美国国家科学基金会资助，是全世界最具影响力的气候项目。然而世界各地的十几个气候建模小组一个接一个地做出类似的预测。

科学家很快得出结论，他们的新计算被正在变暖的世界中的云的物理特性破坏了，它可能会放大或者抑制气候变化。NCAR 专门研究云的物理学家 Andrew Gettelman 帮助开发了 CESM2 模型，他表示：“老的方法是错误的，我们知道这一点。”“我认为我们灵敏度更高的方法也是错误的。这可能是因为我们做了其他一些事情试图让云变得更好或者更现实。你解决了一个问题，同时创造了另一个问题。”从那时候起，CESM2 的科学家一直在利用大量关于温度升高影响的新信息重新设计气候变化算法，这些新信息可帮助他们更好理解其中的物理作用。他们放弃了对气候敏感性最极端的计算结果，但是对未来全球变暖的最新预测仍然很可怕——而且还在不断地变化。当世界领导人考虑如何限制温室气体排放的时候，他们在很大程度上依赖计算机气候模型的预测。但是随着算法和运行这些算法的计算机变得更加强大——能处理更多数据并进行更好的模拟——这种复杂的状况让气候科学家不得不努力解决竞争性计算机模型之间不匹配的问题。