25 7 月 2026

氣候模型如何工作,它們的準確性如何?

氣候模型如何工作,它們的準確性如何?

美國總統唐納德·特朗普(Donald Trump)在9月27日對聯合國大會的講話中說,氣候變化是迄今為止最大的“騙局”。

他說:“聯合國和許多其他人通常出於不良原因做出的所有這些預測。

特朗普在演講中做出的預測通常是使用氣候模型做出的。這些計算機程序是氣候研究的中心:它們有助於科學家了解過去的氣候如何變化,現在它有助於了解其變化的變化以及未來的變化。

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但是氣候模型如何工作?什麼是不同類型的氣候模型?它們的準確性如何?

什麼是氣候模型?

氣候模型是一種計算機模擬,它使用數學公式和算法來複製其工作原理,包括大氣,海洋,陸地和冰。

總部位於班加羅爾的智囊團科學,技術和政策中心的高級助理(CSTEP)Beda S說 印度快報 通過電子郵件,“這些模型建立在物理,化學和生物學原理上,旨在模仿或模仿大氣,海洋,地面和冰的相互作用。”

氣候模型可以預測變量(例如溫度和濕度)如何在不同情況下(例如溫室氣體排放或土地利用)隨時間變化。簡而言之,他們允許科學家測試估計並就過去和將來的氣候系統做出決策。

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它有助於確定異常的天氣狀況(例如極度降雨)是氣候變化或正常氣候變化的結果。

請注意,氣候模型與天氣模型不同。天氣模型預測了特定區域和短期跨度,氣候模型分析了更廣泛和長期的模式。

氣候模型如何工作?

現代氣候模型首先將地球分為三維網格,覆蓋細胞的表面,包括在大氣中和海底延伸的細胞。每個細胞都由描述材料 – 土地,空氣和冰的數學方程式以及能量通過它的方式。

然後,科學家從觀測值中饋出輸入數據,例如,關於溫室氣或海洋的狀況以及每個房間內的天氣如何變化,模型求解方程式以確定這些變化對相鄰細胞的影響,以及這些相鄰的細胞會改變其他細胞。它允許科學家了解對特定地區或全行星的影響。

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氣候模型 現代氣候模型將地球划分為三維網格,包括在大氣中伸展的細胞,在地球底部的海底延伸。每個單元格由數學方程式表示。圖片來源:NOAA

Vidya說,從模型中獲得的輸出可能包括“溫度和降雨類型的估計變化,海平面,海循環,極端天氣事件的頻率和嚴重性(例如Hitwaves,Drights和Storms)以及轉移到雪和冰蓋上。”

多年來,氣候模型如何發展?

*氣候模型的主要形式(稱為能量平衡模型(EBM))在1960年代種植。他們僅考慮太陽之間的平衡進入地球的大氣和表面的表面,考慮到熱量會揭示到太空中。

*然後徑向的憲法模型(RCM)來了,它模仿了大氣高度的能量轉移。他們假定表面溫度和高度的高度。

*隨後,一般的循環模型(GCM)也稱為全球氣候模型。它們是理解氣候系統和預測氣候變化的最複雜和精確的模型。隨著時間的流逝,GCM代表大型氣候過程,包括模仿大氣,海洋,陸地和冰的能量和物質運動。

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*有一些區域氣候模型(RCM)與GCM相同,但提供了更具體的本地預測,並專注於諸如國家或大陸之類的較小地區。

氣候模型的準確性如何?

研究人員說,現代氣候模型,尤其是在全球範圍內,在捕獲大型模式和長期變化方面相當準確。

Vidya說:“在過去的幾十年中,他們成功地預測了許多重要事件,例如海平面和極地冰。模型也做得很好,可以模仿溫度,降雨和海上循環。”

科學家驗證模型準確性的方法之一是過去的事實。如果該模型正確預測了科學家知道發生的過去事件,那麼它應該能夠正確預測未來的事件。

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據說當前的氣候模型並不完美。這是由於關於自然事件的氣候影響的不完整,不完整或不可用的信息,例如雲的性質,雲的性質,突然的地球物理事件的氣候影響,例如火山效應或埃爾尼諾事件。

氣候模型還忽略了區域特定問題,例如鄉村的嚴重降雨,城市地區的熱量,因為它們在廣泛的部分中看到地球,通常從100到250 km(每個三維網格的每個單元的大小),Vidia。

他說:“此外,這些模型通常超出了土地與空氣之間的相互作用,例如農場,樹木和土壤濕氣降雨和溫度會影響溫度。氣候模型會如此過高或低估,例如熱浪或降雨量降雨。”

這些模型中最明顯的赤字是,它們對全球南方的準確性仍然不那麼準確。它可能就像地面數據不足,更複雜,更弱的區域氣候模式,例如印度雨。

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Vidya說:“大多數氣候模型最初都是在北美和歐洲創建的……由於全球答案具有更準確,更詳細的觀察記錄,因此通常通過使用該地區的數據對氣候模型進行校準和合法化。”

當然,這些錯誤並不意味著氣候模型是肥胖的。由於這些基於地球系統過程的良好物理原理,因此氣候模型仍然是製定普通氣候模式並減少氣候變化的不利影響的最佳方法之一。

例如,幾乎所有的氣候模型和氣候科學家都同意一個基本事實: 氣候變化是真實的全球平均表面溫度歸因於熱量熱室氣體的持續排放。



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