氣候變遷評估的方法（取自《科學發展》2008年8月，428期，6 ~ 11頁）

首先要蒐集世界各地長期的大氣觀測（包括氣象和大氣化學觀測）及地質上的紀錄，來分析證明：氣候確實有變遷，特別是全球暖化，以及暖化趨勢和溫室氣體增加趨勢一致。這方面的分析確實已得到大致上肯定的結果。但分析若只依賴統計，由於方法的局限性，並無法有信心地得知溫室氣體影響的幅
度，對於未來氣候變遷的預測就更不用說了。要能夠量化過去溫室氣體影響的幅度，以及對未來氣候變遷的預測，就非靠氣候模式的模擬不可。

氣候模式基本上是一組根據牛頓力學和熱力學，在時間變量下，描述氣候系統中動量、能量和質量守恆的聯立微分方程式。全球氣候模式模擬氣候系統中氣圈 （大氣）、水圈（海洋）、陸圈（陸地）、冰圈（冰雪）及生物圈（植被）的變化，以及各個子系統間的交互作用。其中，氣圈的大氣環流模式包括顯示溫室氣體及
氣膠對長波和短波輻射影響的模組。模擬時基於現實上的計算考量，用差分代替微分，即用空氣塊代替空氣質點，把全球大氣在水平方向上分成許多網格，垂直方向 上分成數層。

舉例來說，聯合國跨政府氣候變遷專門委員會（IPCC）報告中列舉是 T42L28 的氣候模式，水平解析度是
280 公里（即全球約有 20,000 個網格點），垂直有 28 層。十幾個氣象變數，每 30 分鐘就要計算一次，由此推估模擬一天的大氣變化至少要有 10 億次的計算。海洋方面大概也是如此，冰圈、陸圈及生物圈模擬的計算則可以少一點。由此可見，用氣候模式模擬幾百年氣候的變化需要龐大的計算資源。

使用氣候模式預測未來的氣候變遷，第一步當然是確定氣候模式對於當代的氣候有良好的模擬能力。國際間一些科學先進國家都有國家氣候中心或大氣科學研究中心，各自發展了他們的氣候模式，模式表現的優缺點散見於各學術期刊。

國際氣象界組成一個研究計畫，請各中心使用他們自己的模式進行至少過去 100 年氣候變化的模擬，和未來 100 年在不同溫室氣體排放情境下（由此推算未來大氣中溫室氣體濃度）的模擬預測，並把資料彙整到美國加州的勞倫茲伯克萊實驗室。這就是
IPCC 第一工作小組（科學小組）撰寫厚達上千頁報告所使用的資料庫。2000 年有十幾個中心（模式）參與計畫，至 2006 年已增加到二十幾個。