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施密特认为,综合3种不确定性因素考虑,在气候预测出现之前的20~25年里,这3种类型的不确定性很可能都处于最低点。此时,我们就可以比较合理地确定大气层中二氧化碳的浓度了,但是考虑到 ENSO 循环、火山周期性休眠和太阳活动周期对气候的影响已经日趋平稳,我们要做的还有很多。
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气候变化委员会在1990年公布了第一份报告,当时正值20年里的最佳时机。20世纪80年代,詹姆斯·汉森所作的一些早期预测也是如此。换句话说,是时候评判预测的准确性了。它们究竟表现如何呢?
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评判气候预测准确性的时刻到了
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衡量一个预测的准确性,首先需要一个测量工具,而气候学家的测量工具很多。全世界主要有4个评估全球气温的组织,它们使用的测量工具从陆地上的温度计到海洋中的测量站,这4个组织分别是美国宇航局、美国海洋和大气局,还有英国和日本的气象部门。
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最新加入这场“预测竞赛”的是卫星观测。最常用的卫星记录来自亨茨维尔的阿拉巴马大学和一家名为“遥感系统”的私有公司。卫星记录并不直接被采纳为气温数据,而是通过对微波辐射的测量进行气温预测。卫星测量出的低层大气的气温代表一个合理的表层气温。
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根据记录时间长短的不同,气温记录有所不同,最早的记录可以追溯到1850年英国气象局的观测报告,最近的记录则是1979年的卫星记录。这些记录有不同的测量基准,比如,美国宇航局的记录是相对于1951~1980年这30年间的平均气温得出的,而海洋和大气局的记录是相对于整个20世纪的平均气温得出的。这两个记录也很容易得到校正,因为各个系统的目标是测量气温上升或下降了多少,而不是测量气温的实际数值。
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令人欣慰的是,各种记录之间的差异并不大。图12–5中的气温记录显示,1998年和2010年是气温最高的两个年份,同时还可以看出,自20世纪50年代以来,大气中二氧化碳的浓度快速升高,温度呈明显上升趋势。
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图12-5 以1951-1980年的平均气温为基准的全球气温分布图
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1981年,汉森与其他6位科学家在学术声望极高的《科学》杂志上发表了一篇论文,预测气温的早期尝试自此开始。这些预测并不是以完全成熟的仿真模型为基础,而是依据二氧化碳及其他大气气体的影响做出的较为简单的统计预测,效果非常好。但实际上,他们略微低估了2011年的全球变暖程度。
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汉森之所以小有名气,是因为他在1988年所作的国会证词以及同年发表在《地球物理学研究杂志》上的一篇论文。这些预测确实是依靠一个大气的三维物理模型做出的。
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汉森在美国国会上说,华盛顿未来将会经历更多的“炎热夏季”。在其论文中,他为“炎热夏季”下了定义:所谓“炎热夏季”,是指华盛顿夏季的平均气温将达到1950~1980年这30年间夏季气温排名前十的水平。到20世纪90年代,华盛顿夏季的高温时间将达到55%~70%,约为33%这一基准比例的两倍。
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汉森的预测最后都应验了。20世纪90年代,华盛顿经历的10个夏天里有6个的气温都达到了“炎热”的程度(表12–1),基本符合汉森的预测。21世纪的第一个10年里,这一趋势仍在继续,到2012年气温更是创下了新高。
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表12–1 炎热夏季
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基准比例:33%
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汉森的预测(1988年):20世纪90年代华盛顿夏季的高温时间将达到55%~70%
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城市
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临界值(华氏度)
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1华氏度 =–17.2摄氏度
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1990~1999年
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2000~2011年
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1990~2011年
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华盛顿
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86.2
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