根据世界上最大的气候建模研究的结果,温室效应可能要比专家们以前所预言的情形严重得多得多。在最坏的情形下,与前工业时代相比,翻了一番的二氧化碳浓度将使全球气温平均上升11℃以上。但是,除了预言更大范围的最大温升以外,该项目也扩大了温度可能变化的范围。

研究结果来自全球气候预测网站climateprediction.net——一个利用全世界桌面计算机来预测气候变化的分布式计算项目——的第一手资料。已有90 000多人下载了软件,并在利用各自计算机的剩余空间来运行全球气候模拟实验。

该项目的研究人员在近期的《自然》杂志上报道称,二氧化碳浓度的翻番可能最终导致世界范围的气温上升,温升的幅度可能在1.9℃到11.5℃之间。这一不确定性(预测)比政府间气候变化专门小组所预言的全球平均温度上升2℃~5℃要大得多。

项目负责人、英国牛津大学的大卫·斯坦福思(David Stainforth)解释说,不确定性比较大的原因是因为与以前的模型相比,全球气候预测网站climateprediction.net着眼于更多的可能性。以前对全球气候变暖的预言是建立在几十次模拟实验的基础之上;而他的小组则是在分析了2000多个模拟实验的基础之上提出来的。

研究人员们尚未能对这些温度的升高加上时间标尺,虽然他们提出极度的升温可能要花几十年甚至几个世纪的时间。根据预测,大气中二氧化碳的浓度——目前维持在0.379‰左右——到本世纪中叶将达到前工业时代0.28‰浓度的两倍。

研究小组成员、牛津大学物理学家迈尔斯·艾伦(Myles Allen)指出,旨在保持温室效应气体浓度低于安全域限的政策可能落实不到点子上。对全球变暖的不确定性(预测)也许意味着没有这样的域限可以得到确定;相反,我们可能需要在未来的许多年中继续减少导致温室效应的气体的排放。否则,“危险时段不是在未来,我们现在已经处于危险之中。”

宏伟的计划

每进行一次模拟实验都基于一个叫做大气环流模型程序的不同版本。该模型把全球分成几千个扇区,并在某些假设——例如云层覆盖范围,热运动速度和降雨率等——的基础之上估计未来的气温变化。

以前进行的研究只包括这些因素最有可能的数值,而全球气候预测网站climateprediction.net覆盖的范围,使得研究人员能够研究每一参数的2~3种情形。

该项目的最终预言建立在2017次模拟的基础之上,这些模拟完全能够模仿目前的气候变化情况。所有模拟的预测结果都是气温升高(大多数为3.4℃左右),这与政府间气候变化专门小组预测的平均值相当;但有相当部分的预测结果则要严重得多。

目前研究人员正计划改进他们的实验模型,包括增加一幅热量如何越过海洋传播的更复杂图像,加强对区域性数据的统计与核实,以及一幅在本世纪期间气温是如何变化的更精确图像。研究小组成员、英国国家气象局的麦特·柯林斯(Mat Collins)解释说:“我们的目标是有一个巨大的数据库,目前我们只是刚刚开了个头。”