我国科学家建立气候变化新理论范式 预测本世纪末全球气温升幅3至5摄氏度

问题——全球变暖预估为何仍存较大分歧?

在温室气体持续累积的背景下,“二氧化碳浓度翻倍将带来多少增温”是气候科学与公共政策共同关注的关键问题。

长期以来,不同模式对增温幅度给出的区间存在差异,重要原因之一在于海洋表面增暖的空间分布并不均匀,叠加云对辐射收支的反馈效应复杂,使得对未来气候的“敏感度”评估难以进一步收敛。

原因——海表增暖型与云辐射反馈是影响预估的“关键环节”。

研究指出,全球变暖并非简单的“整体同幅升温”,海洋各区域会呈现冷暖相间的形态学特征,即学界所称的“海表增暖型”。

这一形态会通过改变大气环流、水汽输送、能量再分配以及台风活动等过程,进而影响云量与云的垂直结构,最终反馈到地球辐射平衡上。

换言之,海温的空间差异既是气候变化的重要“表现”,也是推动气候系统再调整的“驱动因素”。

在现有预估体系中,海表增暖型的形成机制与云辐射反馈的约束不足,构成不确定性的重要来源。

影响——预估区间收敛并不意味着风险降低,反而提示形势更趋严峻。

根据新提出的理论范式测算,在二氧化碳浓度增加一倍的情景下,到本世纪末全球平均地表温度或将升高约3—5℃,且预测不确定性相较既有理论测算降低约33%。

研究人员提示,若升温接近或落在这一范围,高温热浪、强降雨与洪涝、区域性干旱、强台风及寒潮等极端事件的发生频率和强度均可能增加,农业生产、城市运行、公共健康与生态系统面临更复杂的连锁风险。

与此同时,海洋是地球系统吸收热量的主要“蓄热体”,海温格局的变化还可能改变海气相互作用的长期态势,进而影响未来几十年的气候可预报性。

对策——以关键机理突破带动预测能力提升,服务减缓与适应“双轮驱动”。

研究团队在相关论文中强调,应将海气相互作用、蒸发过程、风场变化与云反馈的耦合机制作为前沿方向持续攻关,推动模式对海表增暖型的模拟能力提升,从而为全球变暖幅度、区域气候变化与极端事件风险评估提供更可靠的科学依据。

在应用层面,一方面,减排仍是控制风险上限的根本路径;另一方面,面对可能上升的极端事件风险,各地需在水资源调配、城市排涝与热风险管理、沿海防灾减灾、能源系统韧性等方面提前布局,以适应策略降低脆弱性。

前景——从“更看得清”走向“更用得上”,科学进展将推动风险治理精细化。

此次研究的一项重要意义在于,针对长期困扰气候预估的关键不确定来源提出可检验的新解释框架,并尝试以机理约束促进预估结果收敛。

未来,随着更多观测资料、再分析数据与高分辨率模式试验的引入,新范式仍需在不同海域、不同季节及多尺度环流背景下接受验证;同时,也有望与业务化预测、灾害风险评估以及碳中和情景分析进一步衔接,为“从全球到区域、从平均到极端”的气候服务提供更具针对性的支撑。

研究人员同时提醒,全球气候治理与国际科研合作对提升人类共同应对气候风险的能力至关重要,任何削弱科学机构与国际机制协同的做法,都可能增加全球气候行动的不确定性与成本。

当冰川融化的速度超过数据模型的更新频率,当台风的命名表因灾害频发不得不扩充字母——气候危机早已不是遥远的未来图景,而是正在书写的现实篇章。

中国科学家这项具有里程碑意义的研究,既敲响了生态安全的警钟,也为全球气候治理提供了新的科学坐标系。

在人类共同命运的十字路口,没有哪个国家能独善其身,唯有用科学理性凝聚行动共识,方能在与时间的赛跑中赢得主动。