全球變暖被預測進一步加重

2015年和2016年被稱為有記錄以來的最熱年。全球變暖成為這個時代繞不開的科學議題。近幾年關於全球變暖的報道層出不窮，海平面上升、空氣質量下降、極端天氣頻發、生物多樣性受創等被認為是全球變暖帶來的負面影響。

2017年12月，美國加利福尼亞州卡內基科學研究所研究人員在《Nature》上發表的一篇文章中稱，21世紀末全球變暖的預估值可能比政府間氣候變化專門委員會（IPCC）最大排放場景下的結果還要高15%左右。也就是說，全球變暖可能在一進步加重。文中利用氣候模型進行擬合，結果顯示，人為排放的溫室氣體將繼續使全球變暖。但是，不同模型預估的升溫狀況大相徑庭，這增加了緩解和適應氣候變化工作的難度。

不過，部分學者和公眾有時對於氣候模型的擬合結果似乎並不買賬，尤其是2009年氣候門事件後，這種不信任感和對全球是否變暖的質疑從未間斷。

全球氣候變化模型到底準不準？

20世紀70年代，計算機模型就用來預測氣候變化，而對於模型擬合的結果，一直是質疑與支持各種半邊天。部分科學家認為，計算機交出的「成績單」似乎並不完美，尤其是涉及全球的氣候變化，由於這是一個可能會影響政府決策的科學領域，因此對於任何一個可能會影響決策制定的擬合結果，科學家都抱有謹慎的態度，當然這其中也不乏質疑之聲。

在20世紀90年代末開始的全球變暖的減緩或者間歇期，一部分政策制定者就對氣候模型的精確性表示了擔憂。他們發現，當時很多氣候模型所預測的變暖速度都比這個間歇期所觀測到的變暖速度快。例如，2006年《Science》發表的一篇文章中首次對當時的氣候模型有關降水量的預測精度提出了質疑。研究人員在利用氣候模型模擬過去20年的氣候變化時發現，這些被利用的模型不僅低估了降雨量，同時也遺漏了一些重大的氣候事件。

2017年，瑞士蘇黎世聯邦理工學院的Iselin Medhaug及同事通過綜述過往文獻，分析了1998年到2012年間的「全球變暖間歇期」，他們重新評估了全球變暖「間歇期」以來收集到的各種模型和觀測證據，研究結果發表在《Nature》上。在這一時期（1998—2012年），模型顯示，地表溫度未像氣候模型所預測的一樣上升，同時部分模型也與觀測證據出現了矛盾。這一現象和結果，使人們對有關氣候系統的部分現有認識（如我們對人類活動引起的氣候變化和自然變化率的理解等）產生了質疑。不過，作者也表示，模型擬合使用的不同數據、對間歇期的不同定義等導致了誤差的產生。他們認為，通過對模型和觀測結果的適當處理，這種差異是可以被調和的。通過更近年份的觀測結果也發現，雖然全球變暖經歷了明顯的間歇期，但是溫度上身的大趨勢是不變的，2015年和2016年仍是有記錄以來最熱的兩個年份。

此次，《Nature》發文稱全球變暖可能再進一步加劇，文章作者、美國加利福尼亞州卡內基科學研究所的研究人員評估了大量可用的氣候模式，並用地球大氣層上方的能量收支觀測數據進行約束後得出這一結論。其實，在過去的15年，氣溫上升變慢了，然而氣候模型平均而言預測了更多的變暖。科學家們慢慢開始認識到為什麼氣溫沒有像預測的那樣上升。自然的可變性被認為是原因之一。部分專家認為，氣候在短期內會有波動，氣候模型並不能提供短期內（10到20年）氣候變化的完美預測，這並不意味著氣候模型不重要。

清潔能源或受影響

為了應對全球變暖，清潔能源被寄予厚望。2017年7月，《Nature》上發表的一篇評論文章中，60多位科學家與商業領袖表示，全球因燃燒化石燃料而排放的二氧化碳在經歷了幾十年的增長後，在過去的3年里穩定了下來，這可能預示著為緩解氣候變化所制定的政策、所做的投資正在起效，但步伐還需加快。因為事關氣候變化，時間就是一切。文章作者提出了2020年的里程碑，主要涉及能源、基礎設施、交通運輸、土地使用、產業和金融6個板塊，他們認為這些領域有望在減排方面快速取得重大突破。

在這6個方面中，清潔能源被多國視為是控制碳排放的有效措施。風能、太陽能、海洋能等在近年來越來越受到科學家和決策者們的青睞。目前，全球風電場的產能正在快速增長，藉此降低人類對化石燃料能源的依賴。

2016年6月20日，麻省理工學院的Valerie Karplus和清華大學張希良研究小組在《Nature Energy》上發文稱，到2030年中國可以通過風能滿足26%的預計電力需求。研究顯示這些風能只是中國所有風力資源的10%，並且調整中國依賴煤炭的能源生產可以幫助中國達到2030年20%的一次能源生產不使用化石燃料的目標。不過2017年12月11日，在《Nature Geoscience》上發表的文章中，美國科羅拉多大學博爾德分校的Kristopher Karnauskas及同事將全球氣候模型模擬結果與工業風能渦輪曲線結合起來，得出預期氣候變化對未來風能產能的影響。區域性研究表明，氣候變化可能影響風能資源分布，風能資源受制於氣候變化的影響。文章指出，隨著氣候變暖，預計北半球中緯度可用的風能資源將減少，而風能是減少碳排放的關鍵。美國中部、英國、愛爾蘭、中東北部以及亞洲中部、北部和遠東區域是受影響較為明顯的地區；同時在高碳排放場景下，熱帶區域和南半球可用的風能資源將顯著增加。

所以專家指出，在應對全球變暖，只能清潔能源政策時，單一種類的清潔能源可能並不可取。

文 /祝葉華，《科技導報》編輯部，編輯。

注：本文發表在2017年第24期《科技導報》，歡迎關注。本文部分圖片來自互聯網，版權事宜未及落實，歡迎圖片作者與我們聯繫稿酬事宜。

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中國科協學術會刊

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