让气候预测取得质的飞跃，用这个新的数学框架，了解混沌的世界！

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博科园 [color=rgba(0, 0, 0, 0.3)]2022-05-15 19:00

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了解气候的混乱变异性及其对气候变化的反应，可以帮助科学家更好地预测即使是最复杂模型也无法预测的变化。在发表在《现代物理评论》期刊上的一个数学框架研究，旨在连贯地纳入由于地球陆地、海洋和大气上不断发生的无数过程而导致正常气候变异性与人为和自然影响之间的相互作用，这一点在目前气候预测中仍未得到令人满意的解决。

                               
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这可以更准确地预测人类造成温室气体排放和自然事件的最极端影响，例如与海冰融化或不可逆转的温度变化相关的临界点。这项研究由雷丁大学瓦莱里奥·卢卡里尼教授和巴黎诺曼学院、加州大学的迈克尔·盖尔教授领导，并得到了欧盟地平线2020气候科学项目TiPES(地球系统中的临界点)的支持。TPES由丹麦哥本哈根大学的尼尔斯·玻尔研究所协调和领导。

                               
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地球正在以前所未有的速度变化，但其后果仍存在很大不确定性。越来越详细、基于物理的模型正在稳步改进，但仍然缺乏对持续存在的不确定性的深入理解。新的研究框架提出了一条克服增加这种理解的两个主要挑战途径：在模型中获得必要的细节，以及准确预测人为二氧化碳如何干扰气候的内在自然变异性来自雷丁大学数学与统计系和汉堡大学CEN气象研究所的瓦莱里奥·卢卡里尼(Valerio Lucarini)教授说：
模型中的不确定性
与单纯依赖越来越大的模型传统方法相比，研究提出了执行更有效气候模拟的想法，研究展示了如何以更高预测力从这些模型中提取更多信息，研究认为，这是一种有价值的、原创性的、比正在做的许多事情都有效得多的方式。迫切需要一种新的方法，因为目前的气候模型通常无法执行两项重要任务。首先，在大气中二氧化碳增加一倍后，它们无法减少确定地表平均全球温度的不确定性。这个数字被称为平衡气候敏感度，1979年它被计算为1.5-4摄氏度。

                               
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从那时起，不确定性就增加了。今天，尽管数值模型经过了几十年的改进，计算能力在同一时期获得了巨大的提高，但气温仍在1.5-6摄氏度之间。其次，气候模型很难预测临界点，当一个子系统，即海流、冰盖、景观或生态系统突然不可挽回地从一个状态转移到另一个状态时，临界点就会发生。这类事件在历史记录中有很好的记载，并对现代社会构成了重大威胁。

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