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在“气候酷派”绿色校园行动上的演讲 （二）
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“气候酷派”绿色校园行动
时间：2008年3月8日9：00
地点：亮马河大厦英国使馆文化教育处本部四层会议室
下面给大家几张图，看计算机模拟的气候到底是怎么样的。
（见图）下面这张图是模拟的海表温度，我们的视角是从南极往北极看，不同的颜色代表的是海温温度的高低，红色的温度相应来说就要暖一些，我们往右转着看，这里面黑色的部分是由海底地球可以看得到。
（见图）这张图是模拟水汽的分布情况，大气可以看到全球水汽分布比较高的地区主要在热带。
（见图）这张图是模拟的过去百年以及预估未来百年温度变化的情况，这个代表的是年，这个代表的是温度水平分布，这个代表的是全球温度平均分布的变化。可以看到在明显增长。这就是我们在气候模式中把温室气体的浓度过去百年给出来，未来百年的情景给出来，看看温度到底怎么变化。从这张图上可以看到，随着温室气体的增加，全球气候在变暖，这种变化非常明显。
大家同时也注意，增暖变化的幅度，不同地区是不一样的，通过颜色可以看到，变暖幅度最大的是在高纬度地区，低纬度地区颜色比较浅，意味着增暖相对弱一些。
到目前为止，大家知道，我们可以通过计算机模型研究气候为什么增暖，过去百年气候增暖的原因到底是什么呢？我们用气候模型做了这样两组试验。上面这组试验，我们把气候模型中温室气体加上去，引起气候变化的因子除了温室气体，还有自然因素，包括太阳辐射的变化，这和人类活动无关。我们也加进去。上面这张图是温室气体和自然因子都加上去的结果，黑色代表是观测，红色代表模拟，可以看到模式的结果和观测非常接近，过去百年的变化。相反下面这张图，依然黑色是观测，蓝色是模式结果，但是在这里，在模式中我们没有加温室气体，只加了太阳辐射和火山活动的影响，可以看到蓝色的模拟结果和观测差得就比较多。上下两张图一对比，通过计算机模型就研究证明，温室气体是导致过去百年气候变化的重要一个原因。
（见图）下面这张图是模拟的海表温度，我们的视角是从南极往北极看，不同的颜色代表的是海温温度的高低，红色的温度相应来说就要暖一些，我们往右转着看，这里面黑色的部分是由海底地球可以看得到。
（见图）这张图是模拟水汽的分布情况，大气可以看到全球水汽分布比较高的地区主要在热带。
（见图）这张图是模拟的过去百年以及预估未来百年温度变化的情况，这个代表的是年，这个代表的是温度水平分布，这个代表的是全球温度平均分布的变化。可以看到在明显增长。这就是我们在气候模式中把温室气体的浓度过去百年给出来，未来百年的情景给出来，看看温度到底怎么变化。从这张图上可以看到，随着温室气体的增加，全球气候在变暖，这种变化非常明显。
大家同时也注意，增暖变化的幅度，不同地区是不一样的，通过颜色可以看到，变暖幅度最大的是在高纬度地区，低纬度地区颜色比较浅，意味着增暖相对弱一些。
到目前为止，大家知道，我们可以通过计算机模型研究气候为什么增暖，过去百年气候增暖的原因到底是什么呢？我们用气候模型做了这样两组试验。上面这组试验，我们把气候模型中温室气体加上去，引起气候变化的因子除了温室气体，还有自然因素，包括太阳辐射的变化，这和人类活动无关。我们也加进去。上面这张图是温室气体和自然因子都加上去的结果，黑色代表是观测，红色代表模拟，可以看到模式的结果和观测非常接近，过去百年的变化。相反下面这张图，依然黑色是观测，蓝色是模式结果，但是在这里，在模式中我们没有加温室气体，只加了太阳辐射和火山活动的影响，可以看到蓝色的模拟结果和观测差得就比较多。上下两张图一对比，通过计算机模型就研究证明，温室气体是导致过去百年气候变化的重要一个原因。
最后一个问题，未来百年温度会怎样变化？每一次政府评估报告，都要针对未来百年气候变化给出一种情景评估，这个预估主要是通过气候模式来进行的。气候模式的响应结果很大程度上取决于所给的温室气体浓度的变化怎么样，所以政府间气候变化委员会设置了几种气候变化情景，针对工业发展的不同水平、温室气体排放的多少给出一个情景。我们利用温室气体排放情景来驱动我们的气候模式，看温度怎么变。
（见图）这张图是过去和未来有可能的二氧化碳浓度的变化，这里设定了在未来百年，这是2000年，这是2100年，我们设定了不同温室气体增加的情景，可以看到不同的线代表不同的温度情景。对应的温度变化是怎么样的呢？
（见图）这张图我相信许多老师在科普文章里看到过，是政府间气候变化委员会给出的未来百年气候变化的预估，2000年以前代表过去百年气候变化的重现，2000年以后代表对未来百年的预估。这里给的是A1、A2、B1、B2。A2是排放温室气体最多的情况，B1是另外一种情况，就是我们采取措施但会影响经济发展，A1B是介于A2和B1之间，就是发展和环境保护之间采取妥协，做到可持续发展。可以看到，不同的结果对应的全球温度的变化是不一样的。这中间变化幅度从气候一直到这个地方，是3度左右，变化幅度是非常不一样的。所以温室气体浓度的增多，如果我们不采取监控措施，全球气候根据模型来看是要增暖的。这种增暖的幅度不同的地区是不一样的。
（见图）这张图给出的前边是模式预估，2020—2029以及2090—2099温度变化对应不同的情景，A2、A1B、B1就是高排放以及低排放的稳步。可以看到，我们看右边的分布，随着温室气体排放浓度的增多，全球大部分地区温度是升高的，这是第一点。第二点，温度变暖的幅度不同地区不一样，比如说针对这种情景，变化最大的地区是在高纬度地区，但同时南大洋变化幅度最小，北大西洋变化幅度非常弱。看过电影《后天》的老师可能知道，这里面是由大洋热岩环流减弱，减弱以后往高纬度输送的暖水要减少，所以，在全球增暖的背景下，对北大西洋地区有可能相反会变冷。
（见图）这张图预估了未来全球降水的分布情况，左边这张图是冬季的情况，右边是夏季的情况，可以看到在全球增暖的背景下，全球温度都是增长的，全球降水是不均匀的，不管是冬季还是夏季，分布非常不均匀。但是降水在高纬度地区是会增加的，但是在大部分亚热带地区和陆地地区会减少，所以降水的分布变化是具有地域特征的。
（见图）这张图是过去和未来有可能的二氧化碳浓度的变化，这里设定了在未来百年，这是2000年，这是2100年，我们设定了不同温室气体增加的情景，可以看到不同的线代表不同的温度情景。对应的温度变化是怎么样的呢？
（见图）这张图我相信许多老师在科普文章里看到过，是政府间气候变化委员会给出的未来百年气候变化的预估，2000年以前代表过去百年气候变化的重现，2000年以后代表对未来百年的预估。这里给的是A1、A2、B1、B2。A2是排放温室气体最多的情况，B1是另外一种情况，就是我们采取措施但会影响经济发展，A1B是介于A2和B1之间，就是发展和环境保护之间采取妥协，做到可持续发展。可以看到，不同的结果对应的全球温度的变化是不一样的。这中间变化幅度从气候一直到这个地方，是3度左右，变化幅度是非常不一样的。所以温室气体浓度的增多，如果我们不采取监控措施，全球气候根据模型来看是要增暖的。这种增暖的幅度不同的地区是不一样的。
（见图）这张图给出的前边是模式预估，2020—2029以及2090—2099温度变化对应不同的情景，A2、A1B、B1就是高排放以及低排放的稳步。可以看到，我们看右边的分布，随着温室气体排放浓度的增多，全球大部分地区温度是升高的，这是第一点。第二点，温度变暖的幅度不同地区不一样，比如说针对这种情景，变化最大的地区是在高纬度地区，但同时南大洋变化幅度最小，北大西洋变化幅度非常弱。看过电影《后天》的老师可能知道，这里面是由大洋热岩环流减弱，减弱以后往高纬度输送的暖水要减少，所以，在全球增暖的背景下，对北大西洋地区有可能相反会变冷。
（见图）这张图预估了未来全球降水的分布情况，左边这张图是冬季的情况，右边是夏季的情况，可以看到在全球增暖的背景下，全球温度都是增长的，全球降水是不均匀的，不管是冬季还是夏季，分布非常不均匀。但是降水在高纬度地区是会增加的，但是在大部分亚热带地区和陆地地区会减少，所以降水的分布变化是具有地域特征的。
以IPCC AR4为代表的气候模式预估指出，未来如果不采取监控措施，气候有可能会增暖，会带来一系列降水的变化。这个结果是不是百分之百确定？回答是否定的，因为从我们专业的角度来说，目前的模型还没有那么完美，依然存在很多欠缺。即使从观测的角度说，过去千年的气候变化到底怎么样，目前也存在许多不确定性。这是非常有名的过去千年温度的序列，证明在过去千年中，可能最近几十年的增暖是最强的，但是这张序列有专家指出有稳定的问题。
（见图）这是另外学者给出的序列，是另外一种情形，可以看到是从1400到1950，如果从这张图上看，温度在过去百年变化是另外一种情况，什么意思？最近几十年的增暖可能不是千年来最暖的。
（见图）这是另外一个学者给出的过去二千年温度变化的序列。这是最近的变化，这是过去千年的变化。按照这个序列可以看到，在过去二千年，我们目前不是最暖的阶段，还有一段时间比现在更暖一些，这仅仅代表一种观点。
涉及到中国的情况，我们气候模拟到底可信不可信？这中间唯一能说的是我们的气候模式还需要再进一步改进，目前也有一些欠缺。
（见图）左边这张图是我们中国地区观测的过去50年温度的变化，可以看到随着全球增暖，高纬度地区在增暖，但是在长江流域是在变冷的，中国地区气候变化不是一致增暖。我们通过气候模型模拟的结果怎么样呢？我们在全世界24个最先进的气候结果拿到一起，其中包括中国的结果，不同的方块代表不同模式的结果，和观测比较一下，差别很大，这情况就是说目前的模式，在反映区域特征上还需要再努力，此外气候模式还存在不确定性，我们看到许多预估结果的时候，既要重视这个问题，同时还要重视工具的模拟结果，而这个工具本身并不是百分之百的完美。
针对气候变化问题，特别是以IPCC第四次评估报告为代表的这样一些材料，至少说明了这样几点。首先，近来的气候在增暖这点是很明确的。其次，这种增暖很有可能是由人类的行为引起的。注意IPCC在用词的时候非常小心，英文词very likely。第三，在过去50年观测到的气候变化现在可以通过气候模型模拟出来。第四，目前的气候模型还不完美，并且给出的预测尽管都是增暖，但是增暖的幅度因模式而异，但是大部分模式都显示二十一世纪的气候增在变暖。最后，气候重建和预测中存在着许多不确定性，不管是关于历史气候变化事实的重建，还是对于未来气候变暖幅度的预估，都有不确定性。
（见图）这是另外学者给出的序列，是另外一种情形，可以看到是从1400到1950，如果从这张图上看，温度在过去百年变化是另外一种情况，什么意思？最近几十年的增暖可能不是千年来最暖的。
（见图）这是另外一个学者给出的过去二千年温度变化的序列。这是最近的变化，这是过去千年的变化。按照这个序列可以看到，在过去二千年，我们目前不是最暖的阶段，还有一段时间比现在更暖一些，这仅仅代表一种观点。
涉及到中国的情况，我们气候模拟到底可信不可信？这中间唯一能说的是我们的气候模式还需要再进一步改进，目前也有一些欠缺。
（见图）左边这张图是我们中国地区观测的过去50年温度的变化，可以看到随着全球增暖，高纬度地区在增暖，但是在长江流域是在变冷的，中国地区气候变化不是一致增暖。我们通过气候模型模拟的结果怎么样呢？我们在全世界24个最先进的气候结果拿到一起，其中包括中国的结果，不同的方块代表不同模式的结果，和观测比较一下，差别很大，这情况就是说目前的模式，在反映区域特征上还需要再努力，此外气候模式还存在不确定性，我们看到许多预估结果的时候，既要重视这个问题，同时还要重视工具的模拟结果，而这个工具本身并不是百分之百的完美。
针对气候变化问题，特别是以IPCC第四次评估报告为代表的这样一些材料，至少说明了这样几点。首先，近来的气候在增暖这点是很明确的。其次，这种增暖很有可能是由人类的行为引起的。注意IPCC在用词的时候非常小心，英文词very likely。第三，在过去50年观测到的气候变化现在可以通过气候模型模拟出来。第四，目前的气候模型还不完美，并且给出的预测尽管都是增暖，但是增暖的幅度因模式而异，但是大部分模式都显示二十一世纪的气候增在变暖。最后，气候重建和预测中存在着许多不确定性，不管是关于历史气候变化事实的重建，还是对于未来气候变暖幅度的预估，都有不确定性。
所以，针对我们做气候变化研究的专家学者来说，可谓任重而道远，在这里我们呼吁一下，希望各位老师通过这样的科普活动能够使得更多的中学生针对气候变化产生兴趣，将来高考、考研究生的时候报考我们大气科学、气候科学专业。
我的报告就到这里，谢谢大家。
我的报告就到这里，谢谢大家。
https://blog.sciencenet.cn/blog-39720-298231.html
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