气候模型可以预测全球变暖的程度，将自然灾害直接归因于气候变化；气候模型曾经招致强烈批评，今年却赢得了诺贝尔物理学奖。供图：NASA
就在30年前，气候预测还备受怀疑；随着时间推移，它们已成为我们了解全球变暖机制的主要窗口。
撰文：KIERAN MULVANEY
上个月，《时代》杂志把其中两位（世界天气预报项目的Friederike Otto和Geert Jan van Oldenborg）列入2021年最具影响力的100人。两周前，得州理工大学的Katharine Hayhoe做客哥伦比亚广播公司很受欢迎的脱口秀节目《吉米·坎摩尔直播秀》（Jimmy Kimmel Live!）。本周二，也就是10月5日，气候模型建模师先驱Syukuro Manabe、Klaus Hasselman与理论物理学家Giorgio Parisi一起，分享诺贝尔物理学奖。“我们对气候的认识建立在坚实的科学基础之上，建立在对观测结果严谨的分析之上，”诺贝尔物理学奖委员会主席Thors Hans Hansson说。
气候模型建模师是地球科学或行星科学领域的专家，在应用物理学、数学和计算机科学方面经验丰富；他们利用物理和化学知识创建方程式，并输入超级计算机，利用它们模拟地球或其他行星的气候情况。气候变化否认者一直把模型视为气候科学的软肋。由于具有预测性，它们被认为本质上是无法验证的，而且错误的输入会导致结果不可靠。
诺贝尔物理学奖得主：Syukuro Manabe、Klaus Hasselmann和Giorgio Parisi
绘制：NIKLAS ELMEHED, NOBEL PRIZE OUTREACH
发表于1990年《国家地理》的一篇文章这样写道：“批评人士说，建模还处于起步阶段，甚至无法重现当前气候的细节。建模师同意这一点，并指出每一次改进模型，预测结果必然会有所变化。”
然而，最近几十年的分析显示，即使是最早的模型，对全球气温上升的预测也非常准确。现在，随着计算机能力的提升、建模输入的改进越来越多，建模师在维护这份工作时也愈发自信。因此，《气候学与伪科学：揭露全球变暖怀疑论者的错误预测》（Climatology versus Pseudoscience: Exposing the Failed Predictions of Global Warming Skeptics）一书的作者Dana Nuccitelli说：“关于全盘否认气候科学，这绝对是一种转变；因为事实证明，这些预测非常精确，人们越来越难否认气候科学。”
1990年的那篇文章引用了现代气候模型之父Manabe的话，在一些早期模型中，“出现了各种疯狂的情形……比如，海冰覆盖了热带海洋”。但在1970年那篇具有开创性的论文中，Manabe认为，1970年至2000年期间，全球气温将上升0.57度；这篇论文首次对未来气候变暖做出了明确预测。实际记录的升温幅度为0.54度，非常接近。
2019年，加州大学伯克利分校的Zeke Hausfather，麻省理工学院的Henri Drake和Tristan Abbott，NASA戈达德空间科学研究所的Gavin Schmidt分析了20世纪70年代的17个模型，发现有14个准确预测了全球气温与温室气体增加之间的关系。（另外三个，有两个的估算过高，一个过低。）这是因为基础物理学一直很可靠，美国民间公民气候组织（Citizens’ Climate Lobby）的研究协调员Dana Nuccitelli说。
“几十年来，我们已经掌握了基础科学：把一定量的二氧化碳排放到大气中，会导致一定程度的升温，”他说：“20世纪70年的这些预测非常准确，但他们使用的是很简单的气候模型，部分原因在于我们对气候系统的理解水平有限，以及当时的计算限制。很显然，气候模型已经有了长足的发展。”
