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2014/02/28 09:11:54瀏覽1387|回應0|推薦3 | |
新一代的精密地球模型正在為其第一次"大考"緊鑼密鼓地進行準備。
但是,增加的複雜性可能會給對未來的氣候帶來更大的不確定性。 在英格蘭南部有一幢三層高的玻璃幕牆政府大樓,看上去既開放又漂亮。但是,門前的警衛以及其他安全措施卻時刻提醒著路人,這裏是英國國防部正在開展敏感且對國家未來極為重要的研究工作的地方。在這棟大樓的地下室裏,兩個相連的房間裏放置了27個大黑盒子,它們每小時會處理一百萬行電腦代碼,以此來一窺地球以及它的70億居民的未來。
這台英國氣象局(http://www.metoffice.gov.uk/)的超級電腦正是世界上可能是最複雜的氣候模型的"家"。這一新近完成的模型由英國氣象局研究氣候變化的哈德利中心的科學家開發,將在未來幾個月內迎來它的第一次"大考"。它將為政府間氣候變化專門委員會(IPCC)於2013年公佈的下一份有關氣候變化物理基礎的報告運行一系列到2100年的數值模擬。
這一被稱為"HadGEM2-ES"的模型研發耗時四年,"HadGEM2-ES"意為"添加了地球系統的哈德利中心全球環境模型第二版(Hadley Centre Global Environmental Model)"。它是全世界正在研發的十幾個地球系統模型之一,但它已經遠遠超出了那些僅僅考慮了空氣、陽光和水等氣候物理要素的早期模型。這一新一代的模型不單包含了這些,還囊括了更多:可以做為條件縮放的森林;能隨著海洋酸性增加而變化的海洋食物鏈;在大氣中通過與溫室氣體相互作用能加強或影響其變暖效力的氣溶膠粒子。
哈德利中心在研發複雜氣候模型上走在了世界的前列。加拿大維多利亞大學進行氣候建模研究的安德魯·韋弗(Andrew Weaver)說:"這真的是在挑戰已有的極限。"
研究人員希望增加的複雜性能給他們帶來更切合實際的預報,並幫助他們獲得有關氣候要素之間是如何互相作用的新認識。但是,不管這一驚人的嘗試是否真的能幫助政治領導人和科學家來籌畫地球的未來,它多少有一點賭博的味道。由於模型中類比了更多的元素而這些元素中的每一個又會發生變化,因此額外的複雜性會加大對溫度或降水隨時間變化預報的誤差。"這一代用於下一份IPCC報告的模型很可能會給出未來氣候的多種結果,"正在美國國家大氣研究中心(NCAR)領導地球系統模型開發的吉姆·赫里爾(Jim Hurrell)說。
本文為三部份之第一部份, Olive Heffernan著,Shea譯
中文參考資料來源: 科學松鼠會 http://songshuhui.net/archives/52471
註:松鼠會原文已刊載於《世界科學》2010年第5期
中文參考資料來源: http://www.nature.com/news/2010/100224/full/4631014a.html
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