最近对最新一代气候模型(称为 CMIP6)的分析提供了一个关于解释气候模拟的警示故事，因为科学家们对地球将如何应对大气中不断增加的二氧化碳水平做出更敏感和更复杂的预测。
普林斯顿大学和迈阿密大学的研究人员报告说，具有高“气候敏感性”的新模型——这意味着它们预测与其他模型相同的大气二氧化碳水平会导致更大的全球变暖——并没有提供地球的合理情景未来气候。
研究人员在该杂志上报告说，这些模型夸大了云层和气溶胶之间相互作用产生的全球冷却效应，并预测云层将缓和温室气体引起的变暖——尤其是在北半球——比气候记录显示的实际发生的要多得多。地球物理研究快报。
相反，研究人员发现，气候敏感性较低的模型与观测到的北半球和南半球之间的温度差异更一致，因此比新模型更准确地描述了预测的气候变化。该研究得到了普林斯顿高梅多斯环境研究所 (HMEI) 的碳减排倡议 (CMI) 的支持。
共同作者、普林斯顿地球科学教授、High Meadows 环境研究所和 CMI 首席研究员 Gabriel Vecchi 解释说，这些发现在气候变化政策方面可能具有重要意义。因为具有更高气候敏感性的模型预测温室气体排放会导致更大的变暖，所以它们还预测了更可怕——而且迫在眉睫的——后果，如更极端的海平面上升和热浪。
高气候敏感性模型预测，在目前的二氧化碳水平下，全球平均温度将从 2 摄氏度增加到 6 摄氏度。目前的科学共识是，增加必须保持在 2 度以下，以避免灾难性的影响。2016 年的《巴黎协定》将阈值设定为 1.5 摄氏度。
“更高的气候敏感性显然需要更积极的碳减排，”Vecchi 说。“社会需要更快地减少碳排放，才能实现《巴黎协定》的目标，并将全球变暖控制在 2 摄氏度以下。减少气候敏感性的不确定性有助于我们制定更可靠、更准确的战略来应对气候变化。”
研究人员发现，高和低气候敏感性模型都与 20 世纪观测到的全球温度相匹配。然而，更高灵敏度的模型包括来自气溶胶-云相互作用的更强冷却效应，抵消了温室气体造成的更大变暖。此外，这些模型的气溶胶排放主要发生在北半球，这与观测结果不一致。
“我们的结果提醒我们，即使模型准确地代表了过去的全球变暖，我们也应该对模型结果保持谨慎，”第一作者、博士生王成功说。普林斯顿大气和海洋科学项目的候选人。“我们表明，全球平均值隐藏了有关温度变化模式的重要细节。”
除了主要发现之外，该研究还有助于阐明云如何在模型和现实世界中在大尺度和小尺度上减缓变暖。
共同作者、普林斯顿地球科学副研究学者杨文昌说：“云可以放大全球变暖，并可能导致下个世纪变暖迅速加速。”“简而言之，提高我们对云的理解和正确模拟的能力确实是对未来进行更可靠预测的关键。”
普林斯顿大学和其他机构的科学家最近将注意力转向云对气候变化的影响。相关研究包括 Amilcare Porporato、普林斯顿大学的 Thomas J. Wu '94 土木与环境工程教授和 High Meadows 环境研究所以及 CMI 领导团队成员的两篇论文，报告了热致云对太阳能的未来影响功率以及气候模型如何低估每日云周期的冷却效果。
“了解云如何调节气候变化是气候研究的前沿，”合著者、迈阿密大学大气科学教授布赖恩索登说。“令人鼓舞的是，正如这项研究表明的那样，我们仍然可以从历史气候观测中挖掘出许多宝藏，这些宝藏有助于完善我们从全球平均温度变化中得到的解释。”
