素材05:气候模式

当地时间10月5日，瑞典皇家科学院宣布，将2021年诺贝尔物理学奖一半授予日裔美籍科学家真锅淑郎（Syukuro Manabe）和德国科学家克劳斯•哈塞尔曼（Klaus Hasselmann），表彰他们 “对地球气候的物理建模、量化可变性和可靠地预测全球变暖”的开创性贡献；将另一半奖项授予意大利科学家乔治•帕里西（Giorgio Parisi），表彰他“发现了从原子到行星尺度的物理系统中无序和涨落的相互作用”。

真锅淑郎是气候模拟的开拓者之一，他的研究展示了大气中二氧化碳浓度的增加如何导致地表温度升高。

根据真锅当时的模式计算，当全球二氧化碳浓度翻倍时，全球温度将升高约2.36℃。2021年，联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次气候变化评估报告给出的二氧化碳翻倍后全球增温数值为2.5~4℃，IPCC第五次气候变化评估报告给出的评估范围是1.5~4.5℃，这些都与真锅在50年前的估算基本一致。

气候是自然界的重要组成部分，大气圈、水圈、冰冻圈、生物圈和岩石圈共同组成了地球气候系统。

气候模式其实是地球气候系统的数值表现形式。由于各圈层与大气圈相互作用，共同影响和决定着地球的气候状态，因此气候模式是基于气候系统的动力、物理、化学和生物过程建立起来的数学方程组，然后通过构建物理模型，编译成大型的计算机程序，实现对气候系统的模拟与预测。

随着高性能计算机的飞速发展和全球气候观测系统的不断完善，目前气候模式的模拟能力得到了极大的提高，为进行气候变化的模拟、研究和气候预测预估提供了重要支撑。

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