吳統文熟練地在筆記本電腦中輸入一長串指令，“啪”一聲按下確認鍵。

　　幾百米外的計算機機房內，一人多高的巨型計算機立即按照指令開始高速運算，計算從過去1000年到未來的氣候演變趨勢。這樣的運算，最長的需要連續進行2個月。

　　吳統文，中國氣象局國家氣候中心氣候模式室主任、研究員，他計算氣候變化趨勢的幫手，除了耗資高達數億元的巨型計算機，還有“氣候模式”——一個由“很多很多數學方程組”組成的極其複雜的程序，是當今科學界用以預測未來氣候演變和影響的主要工具。

　　目前，各國科學家正在抓緊對全球30多個氣候模式進行完善和運算，為將於2014年出版的IPCC（政府間氣候變化專門委員會）第五次評估報告提供科學依據。

　　關鍵詞：複雜程序

　　“氣候模式”的原理和“天氣預報模式”有些類似，不過要複雜得多

　　根據溫室氣體排放量的多少，到本世紀末，全球地表溫度可能會升高1.6℃到6.4℃——這是2007年IPCC第四次評估報告做出的預估。得出這一預測結論的，正是世界各國的氣候模式，當時有24個模式參與，並提供了估算結果。IPCC提出人類活動導致全球氣候變暖的主要證據，也是來自於計算機利用氣候模式對氣候變化的模擬。

　　氣象學家如何利用氣候模式，“算”出未來氣候？

　　“地球的氣候系統是一個由大氣、海洋、冰、生物和陸地構成的系統，非常複雜。它們不但受外界影響，而且也會發生相互作用。”吳統文説，“氣候模式可以説是對氣候系統的數學表達，編寫很多方程組成的複雜的程序，再通過巨型計算機進行運算，對未來的氣候變化趨勢作出預測。”

　　氣候模式是在天氣預報模式的基礎上發展起來的，其原理和天氣預報模式有些類似。天氣預報模式已有60多年曆史，是全世界天氣預報的主要工具。二者的區別在於，天氣預報模式主要考慮大氣運動變化情況，而氣候模式要複雜得多，需考慮大氣、海洋、冰、生物和陸地的狀況以及它們之間的相互影響。

　　“氣候模式要用的數據量大得驚人，往往達到幾十個TB（萬億字節），時間長的要用高速計算機算好幾個月。你看，現在我們這兒有一個模式正在運算，目前已經連續算了11天了。”吳統文説。

　　關鍵詞：繼續升溫

　　最新預測顯示，未來全球升溫趨勢可能延續，增溫幅度和溫室氣體排放量關係很大

　　最近幾年，中國加大氣候模式核心技術的攻關力度，模式的水平有了很大進步。在國家氣候中心，自主研發的第一代氣候模式于2005年就投入氣候預測業務應用。

　　我國國家氣候中心、中科院大氣物理所等單位的數個模式，準備參與IPCC第五次評估報告。國家氣候中心對未來全球氣候的預測結果，已經於今年4月提交到世界氣象組織公開的網絡平臺，參與世界各國氣候模式比較計劃。除中國的模式之外，其餘參與比較的模式都來自發達國家。

　　“這個計劃就是把各國的氣候模式，放在同一個平臺上交流比試。這些模式會模擬過去1000年的氣候，特別是1850年工業革命以來的氣候變化；更重要的是，根據未來不同溫室氣體排放情景，預估全球溫度變化等情況。”吳統文介紹。

　　最新預測結果是怎樣的？吳統文表示，不同模式之間預測的結果差異較大，目前採取的一個方式是“集合平均”，即把所有模式預測的結果集合起來，看其平均情況，這樣可靠性會大大增強。“從世界各國氣候模式最新的預估結果來看，未來升溫趨勢可能延續，增溫幅度和溫室氣體排放量關係很大，但預估結果同時顯示，全球變暖並不是意味著每個地區都普遍升溫，未來不排除某些區域會出現降溫。”

　　國家氣候變化專家委員會委員、中國社科院城市發展與環境研究所所長潘家華，是中國參與撰寫IPCC第五次評估報告的主筆之一。他告訴記者，從最新的科學數據來看，氣候變暖是不容置疑的，其影響是不利的，挑戰是嚴峻的。IPCC第五次評估報告很可能將強化氣候變暖的科學事實，對國際應對氣候變化談判可能會有極大推動作用。

　　然而，也有一些科學家對計算機氣候模式的可靠性提出了質疑，他們認為氣候模式的結果並不可信。例如，由於不同的模式對天空中雲的狀態處理方式不同，預測結果在地表溫度等方面就會存在很大的差異。

　　關鍵詞：不確定性

　　氣候模式具有較高可信度，但其預測結果存在不確定性

　　在國家氣候變化專家委員會副主任、中國工程院院士丁一匯看來，模式算出來的結果，還是比較可信的。

　　“氣候模式的發展在不少國家受到重視，它是目前唯一能定量客觀展現未來氣候變化趨勢的手段，尤其是對大尺度氣候異常和變化的預測可信度較高。” 丁一匯説。

　　丁一匯表示，氣候模式具有較高可信度的原因主要有以下幾點：首先，構建模式的基礎是一套描述地球系統特徵的物理定律和數學方程組，它們是被證明和公認的，包括經典的質量、能量和動量守恒定律等。

　　第二，氣候模式能夠“重現”或“複製”過去氣候的特徵。1850年後有儀器觀測時期氣候變化的許多特徵，模式都能夠重現出來。模式可以很好的模擬過去100年的全球溫度變化，甚至可以模擬出每一次火山爆發造成的隨後1—2年的短期氣候變冷。

　　第三，IPCC1990年發佈第一次評估報告以來，20年過去了，已有條件去檢驗數次氣候模式預測的結果。預測結果與實際觀測值的比較顯示，過去20年模式預測的全球溫度變化與其後的觀測結果是基本一致的。這大大增加了人們對模式預測結果的信心。

　　吳統文認為，氣候系統從本質上來看是一個非線性的混沌系統，而且地球氣候系統還受到地球以外的太陽活動、火山爆發等其他因素變化的影響，要對未來長時間的氣候狀況作出像一週之內的天氣預報那樣準確和精細的預測，幾乎是不可能的。

　　“由於科學水平局限，氣候模式的預測確實存在不確定性，但不確定性不等於不可靠和不能用。從對全球平均升溫趨勢的預測來看，可信度就很高。”吳統文強調，“作為目前預測未來氣候變化和影響的最主要的工具，氣候模式的預測結果能夠作為政府決策者的科學依據。”

　　極端天氣（延伸閱讀）

　　據世界氣象組織今年11月發佈的2011年全球氣候報告，在全球變暖的大背景下，2011年全球多處地方發生了極端氣候導致的災害，其中主要包括歐洲春季大旱，非洲東部“旱澇急轉”，東南亞、南亞和中南美洲暴雨洪澇災害，巴西出現洪水和泥石流災害。

　　氣象專家預計，未來隨著全球氣候繼續變暖，我們可能會更加頻繁地遭遇“幾十年一遇”甚至“百年一遇”的極端天氣。

　　主要原因在於：氣候變暖後，陸地和海洋表面的蒸發蒸騰量增加，大氣中水汽含量增加，從而加大水循環的強度；全球氣候變暖還將增加大氣的持水能力，也就是説，大氣中可容納的水分更多了，降水強度會因此加強；氣候變暖也將繼續改變地球的熱量平衡，導致大氣環流出現異常。