佛罗里达州立大学的一名研究人员发现，气候变化科学家对全球变暖趋势的不同预测可以通过不同模型对冰损失和大气水蒸气的预测来解释。
这项工作将有助于气候科学家调和各种模型，以提高其精度，佛罗里达州立大学气象学教授蔡铭发表在该研究的作者之一自然传播。
气候科学家一致认为地球表面温度正在变暖，但具体在哪里以及升温幅度的细节尚不清楚。最坏的气候变化情景(称为“代表性浓度路径 8.5”)预测，到 2100 年，全球平均气温可能会升高约 2.6 摄氏度至 4.8 摄氏度(或约 4.7 华氏度至 8.6 华氏度)。
“这种不确定性限制了我们预测全球变暖对自然和人类文明影响严重程度的能力，”蔡说。“我们掌握的有关全球气候变化影响的信息越多，我们的准备就越充分。”
例如，这些结论的差异意味着海平面上升大约半米到接近一米之间的差异。
随着世界各地的科学家研究气候，他们开发了自己的模型。尽管这些气候模型的主要组成部分基于相同的一般物理原理，例如能量守恒和质量守恒，但它们在许多细节上仍然存在差异，这导致了关于诸如未来平均值之类的一系列结论全球温度。
“在气候模型中表示这些细节的最佳方式是什么?”蔡说。“这是气候科学仍在努力回答的问题。该模型进入了科学的‘艺术’部分。”
研究人员调查了参与联合国政府间气候变化专门委员会的 25 个气候模型之间的可变性。他们发现，预测地球表面整体平均温度较高的气候模型也得出的结果表明，极地冰层流失更多，大气中的水蒸气更多。
“我们发现这两个因素解释了这 25 个气候模型之间全球平均变暖预测差异的近 99%，”蔡说。“我们的研究结果表明，通过缩小模拟冰反照率和水汽反馈的模型的不确定性，可以显着降低气候模型之间的变异性。”
该研究还发现，在解释模型之间的差异方面，云量没有科学家之前认为的那么重要。
这些模型是对海平面上升、洪水风险、作物和野生动物的生存能力以及其他考虑因素进行预测的工具。
“知道大气中的极地冰和水蒸气是不同气候模型变异的最重要驱动因素，将有助于气候科学家进一步完善这些模型，”蔡说。
来自中山大学和中国南方海洋科学与工程广东实验室、弗吉尼亚州汉普顿的科学系统与应用公司和美国宇航局的研究人员为这项研究做出了贡献。
这项研究得到了美国国家科学基金会、美国国家航空航天局和中国国家自然科学基金会的部分资助。
