科学日报(2011年9月9日)——有效且准确的气候预测可以持续数周,数月,甚至是一年吗?加州大学洛杉矶分校的大气科学家报告说,现在他们可以进行有史以来的最久的预测——可以提前16个月,这是先前气候专家可以提前预测时间长度的两倍。
Michael Ghil说,气候预测远远超过一般的短期天气预报;在一些特定的城市它们不能预测准确的温度,但是它们对于农业,工业和经济来说仍具有很重要的指导作用。Michael Ghil是加州大学洛杉矶分校大气和海洋科学系的气候动力学特聘教授,也是研究的资深作者。
这项研究目前在网上国家科学院学报(PNAS)杂志上可以看到,并且将要在这期杂志的印刷版上刊登。
也是加州大学洛杉矶分校的研究所地球物理和行星物理协会成员的Ghil说,“某些气候特点是可预见的,尽管对于温度,以及从现在开始的这两年里的这一天洛杉矶是否会下雨并没有更加准确的认识。这是在更大的领域和更长时间跨度里的平均水平。”
长期气候预测可以帮助预测提前了一年多的厄尔尼诺事件。厄尔尼诺现象是指赤道表层海水变暖的一种气候模式的特点,这极大地扰乱了全球的天气模式,通常每隔一年会出现一次,很少是每隔十年或介于两者之间。
Ghil和他的同事在美国国家科学院研究中所克服的一个很重要困难就是,将自然气候变动与人类影响下的气候变化区分开来,以及在制作气候模型时如何考虑自然气候变动。
在这项研究中,Ghil和他的加州大学洛杉矶分校的同事Michael Chekroun,以及大气和海洋科学系Dmitri Kondrashov一起分析全球海洋表面温度。为了提高他们的预测的水平,他们发明了一种新的算法,是一种根据有关的短期天气如何与长期气候相互作用的数学的新见解。天气包括一段日子,而气候则包括数个月乃至更长的时间。
由于是在这一领域的传统,Ghil和他的同事们用了五十年的气候数据和测试预测。例如,他们利用从1950年到1970年的气候数据,来“预测” 1971年1月,1971年2月及以后的天气状况,从而检测一下他们预测的准确度。他们在报告中说道,所预测的16个月的准确度超过了其他科学家所预测的一半时间的准确度。
这项研究是由美国能源部和国家科学基金会资助。
极端气候,极端事件
Ghil也主持了一个单独的,为期三年的欧洲委员会所资助的项目,称为“极端事件:原因和后果”,这个项目涉及17个国家的机构。在今年夏天非线性地球物理过程杂志上发表的关于极端气候事件的文章中国,Ghil和他的同事们不仅讨论了极端天气和气候,还涉及了诸如地震和其他自然灾害的极端事件,甚至是极端经济事件。他们的研究包括对极端事件的宏观经济影响的分析。
“令人惊讶的是,事实证明灾难在经济扩张期间发生不好,而在经济萧条期发生则会带来好的结果,” Ghil说。“如果你的屋顶在一场飓风中被吹走了,那么当人们失业以及工资不高时,则会很容易找到人来给你修房子。这个发现和世界银行关于自然灾害影响的报告是一致的,同时也能够帮助解释。”
Ghil谈到今年7月在温哥华举办的关于在工业和应用数学方面的气候敏感的数学理论的国际会议,这个会议每四年召开一次,展示在过去的四年里这个领域的重要贡献。
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