魏科 包慶

復(fù)雜系統(tǒng)由許多存在著相互作用的部分組成，或是由某種隨機(jī)性主導(dǎo)，或是組分?jǐn)?shù)量龐大，或是具有混沌的特點(diǎn)——若是系統(tǒng)受到一點(diǎn)擾動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生巨大的改變。2021年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予三位 “對(duì)我們理解復(fù)雜的物理系統(tǒng)做出開(kāi)創(chuàng)性貢獻(xiàn)”的科學(xué)家，他們是發(fā)展出首個(gè)氣候模式的真鍋淑郎、提出氣候變化歸因檢測(cè)方法的哈塞爾曼（K. Hasselmann）和在自旋玻璃問(wèn)題上做出創(chuàng)新的帕里西（G. Parisi）。

地球足夠小，質(zhì)量?jī)H是太陽(yáng)的33萬(wàn)分之一，在宇宙里僅是一個(gè)“暗淡藍(lán)點(diǎn)”“一粒懸浮在陽(yáng)光中的微塵”。地球又足夠大，有復(fù)雜多變的天氣與洋流。所謂的 “蝴蝶效應(yīng)”告訴我們，一些看似細(xì)微的變動(dòng)，會(huì)引發(fā)極為顯著的天氣變化，即表現(xiàn)了天氣的復(fù)雜性。大氣運(yùn)動(dòng)是一個(gè)典型的復(fù)雜系統(tǒng)，小到半徑幾十厘米發(fā)生在街角的小塵卷，大到半徑數(shù)百公里的臺(tái)風(fēng)，乃至范圍達(dá)到數(shù)萬(wàn)公里的行星尺度波動(dòng)，都是大氣運(yùn)動(dòng)在各種尺度上的表現(xiàn)。作為大氣運(yùn)行能量來(lái)源的太陽(yáng)輻射，在地表分布上有緯度差異，由于黃赤交角的存在，在時(shí)間上呈現(xiàn)年度周期變化，這讓大氣運(yùn)行更加復(fù)雜多樣。不過(guò)，描述大氣狀態(tài)的大氣運(yùn)動(dòng)方程組看起來(lái)只有簡(jiǎn)單的七個(gè)方程：三個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)方程（動(dòng)量守恒方程）、質(zhì)量守恒的連續(xù)方程、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)能量方程和水汽質(zhì)量方程。它們描繪的空間尺度跨度非常大，從塵卷到行星尺度跨越6～7個(gè)數(shù)量級(jí)。從時(shí)間尺度上來(lái)講，這套方程組適用于持續(xù)幾分鐘的擾動(dòng)，也適用于幾天的天氣變化過(guò)程，甚至數(shù)萬(wàn)年以上的氣候變化，跨越7～8個(gè)數(shù)量級(jí)。

很明顯，在研究中無(wú)法考慮每個(gè)擾動(dòng)和過(guò)程，只能在不同情況中考察其重點(diǎn)。對(duì)于平時(shí)關(guān)注的天氣而言，主要是每天溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速等氣象觀測(cè)量及其變化，而可以忽略塵卷的發(fā)生，但是一定要考慮暴虐的臺(tái)風(fēng)過(guò)程；而若要預(yù)測(cè)中緯度地區(qū)未來(lái)數(shù)天到一周的天氣，則行星尺度的波動(dòng)非常關(guān)鍵。如果關(guān)注未來(lái)百年的氣候，則要關(guān)心氣象觀測(cè)量的統(tǒng)計(jì)表現(xiàn)，那就完全可以忽略短時(shí)間的臺(tái)風(fēng)和暴風(fēng)雪，只考慮能量平衡和平均狀況。

這一套方程不僅囊括了時(shí)空上多種尺度的過(guò)程，也同時(shí)包含了強(qiáng)弱差距懸殊的不同效應(yīng)。例如對(duì)于中緯度地區(qū)的天氣系統(tǒng)而言，在自由大氣中，摩擦力的大小比氣壓梯度力小9個(gè)量級(jí)。那么完全忽略摩擦力的耗散作用，不會(huì)影響短期天氣預(yù)報(bào)的結(jié)果。然而在考慮長(zhǎng)時(shí)間積分的時(shí)候，則要對(duì)其有合理的考慮。

大氣作為一個(gè)復(fù)雜體系，雖然人們已明確掌控其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的方程，但這對(duì)于了解大氣運(yùn)動(dòng)和變化而言，僅僅是個(gè)開(kāi)始。這套非線性的方程組，目前我們并無(wú)法求解其解析解，只能通過(guò)離散化求解數(shù)值解。在這一過(guò)程中，全球觀測(cè)數(shù)據(jù)的初始觀測(cè)值誤差、物理過(guò)程的不確定、計(jì)算方案的簡(jiǎn)化等都會(huì)進(jìn)一步帶來(lái)誤差，從而使得數(shù)值解存在不確定性，增加其復(fù)雜度。在復(fù)雜體系中尋找確定性，就需要提煉出其核心過(guò)程。

2021年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的得主中有兩位研究全球變暖問(wèn)題的氣候?qū)W家。他們的成果都有助于人們理解全球變暖的機(jī)制。這也是氣候變化研究中的核心問(wèn)題，尤其是當(dāng)大氣中溫室氣體含量增倍或者減半的時(shí)候，會(huì)引起多大的氣候響應(yīng)。

人類(lèi)對(duì)于大氣溫室效應(yīng)的認(rèn)識(shí)，可以追溯至著名物理學(xué)家傅里葉 （J. Fourier）的工作。1827年，傅里葉推測(cè)大氣可形成類(lèi)似于玻璃溫室的屏障，對(duì)入射的太陽(yáng)輻射幾乎透明，卻可以大量攔截和吸收地球表面向外的輻射通量。1860年，愛(ài)爾蘭物理學(xué)家丁達(dá)爾（J. Tyndall）進(jìn)一步確定溫室氣體主要是水汽、二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）等，其中吸收性最強(qiáng)的是水汽，其次是CO2。

1896年，瑞典化學(xué)家阿倫尼烏斯（S. Arrhenius）利用輻射能量和溫度之間的關(guān)系為傅里葉的推測(cè)提供了物理解釋。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，由于熱輻射功率與熱力學(xué)溫度的四次方成正比，所以表面溫度達(dá)到約6000℃的太陽(yáng)，其輻射的主要是可見(jiàn)光，而地球表面的輻射則主要處在紅外波段。地球大氣對(duì)于可見(jiàn)光是透明的，但對(duì)紅外波段具有吸收作用，這使得地面附近能夠保持平均15℃的氣溫。他進(jìn)一步討論了地球表面氣溫與大氣中CO2濃度之間的關(guān)系，即氣候敏感度問(wèn)題。他得到的結(jié)果顯示，當(dāng)溫室氣體濃度加倍時(shí)，全球地表氣溫將增加5～6℃。這一數(shù)值遠(yuǎn)高于目前科學(xué)界的認(rèn)知，根源在于他沒(méi)有考慮大氣環(huán)流的熱量輸送和垂直對(duì)流的熱量交換，而把地表氣溫變化僅看作是由輻射過(guò)程控制的。這樣得到的實(shí)際是“輻射平衡”狀態(tài)下的地表氣溫。1931年，赫爾伯特（E. O. Hulbert）也討論了CO2濃度加倍時(shí)的溫室效應(yīng)問(wèn)題，但由于赫爾伯特對(duì)CO2的吸收率估計(jì)過(guò)高，他的結(jié)果同樣偏大。

真鍋淑郎在1960年代研究氣候變化時(shí)，和阿倫尼烏斯有著類(lèi)似的目標(biāo)——解釋CO2含量對(duì)氣候的影響。不過(guò)，他的研究不再只是輻射平衡模型，而是將對(duì)流引起的大氣輸運(yùn)過(guò)程和水汽的潛熱考慮在內(nèi)。他考慮到：由于大氣干濕對(duì)流對(duì)于地表熱量具有向上輸運(yùn)的效應(yīng)，故需要將大氣分為多個(gè)層次進(jìn)行考慮；而當(dāng)大氣向高層延伸時(shí)，大氣的加熱源不僅來(lái)自地表，在平流層的高度，還來(lái)自臭氧層對(duì)太陽(yáng)紫外輻射的吸收。受制于當(dāng)時(shí)的計(jì)算條件，他將簡(jiǎn)化進(jìn)行到極致，把整個(gè)地球大氣簡(jiǎn)化為一個(gè)單柱模式[1]：在地面上只有一個(gè)點(diǎn)，向上伸展到平流層高層，垂直分為18層，僅考慮太陽(yáng)輻射、長(zhǎng)波輻射、向上熱通量（感熱和潛熱合并計(jì)算，不做區(qū)分）、對(duì)流的垂直輸送過(guò)程。這種高度近似抓住了地球能量平衡的主要過(guò)程，即從太陽(yáng)獲得短波輻射，再通過(guò)長(zhǎng)波輻射和各種熱量輸送過(guò)程，將能量傳輸?shù)饺?，最終達(dá)到地氣系統(tǒng)的能量收支平衡狀態(tài)。

在這個(gè)模式中，大氣的相對(duì)濕度基本保持不變，真鍋淑郎創(chuàng)造性地引入“對(duì)流調(diào)整”方案。當(dāng)?shù)蛯訙囟冗^(guò)高，導(dǎo)致垂直溫度遞減達(dá)到超臨界時(shí)，大氣轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)流中性狀態(tài)，并保持總能量不發(fā)生變化。通過(guò)這種方式，他考慮到了對(duì)流過(guò)程中潛熱釋放對(duì)熱量的輸送和對(duì)中高層大氣的加熱作用，最終使得大氣處于“輻射對(duì)流平衡”狀態(tài)。而如果不考慮這些過(guò)程，大氣則處于“輻射平衡”狀態(tài)。根據(jù)真鍋淑郎的計(jì)算，“輻射平衡”時(shí)地表氣溫極高，達(dá)到60℃左右，且在大氣中溫度遞減率數(shù)值極大，遠(yuǎn)超正常對(duì)流層大氣的垂直溫度遞減率的數(shù)值（約6.5℃/千米，即從海平面起，每升高1千米，大氣的溫度降低約6.5℃ ）；而在“輻射對(duì)流平衡”狀態(tài)，晴空大氣情況下的地表氣溫為27℃，考慮云的影響時(shí)，地表氣溫為14℃。這非常接近地球表面平均氣溫，對(duì)流層大氣的垂直溫度遞減率也接近實(shí)際。

以單柱模式為基礎(chǔ)，真鍋淑郎進(jìn)行了一系列數(shù)值試驗(yàn)，評(píng)估CO2濃度變化造成的氣候影響，特別是CO2濃度加倍和減半情況下地球大氣溫度的變化。他于1967年指出[1]，當(dāng)全球CO2含量翻番的時(shí)候，對(duì)流層溫度升高，全球表面溫度升高約為2.36℃，而平流層則溫度降低，在高度30千米處降溫約5℃，40千米處降溫約10℃。盡管真鍋淑郎使用的是單柱模式，比現(xiàn)在的氣候模式簡(jiǎn)單得多，但是其估算的數(shù)值非常接近目前高度復(fù)雜的數(shù)值模式的估算結(jié)果。例如，2021年8月9日聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)第六次氣候變化評(píng)估（IPCC AR6）[2]預(yù)測(cè)CO2濃度翻番時(shí)全球氣溫將上升2.5～4℃，其中最佳估計(jì)是3℃，之前的第五次氣候變化評(píng)估報(bào)告（IPCC AR5）給出的預(yù)測(cè)范圍是1.5～4.5℃。

大氣科學(xué)，一方面是一門(mén)數(shù)理學(xué)科，它將大氣運(yùn)動(dòng)過(guò)程建立在物理原理的基礎(chǔ)上并用方程描述它；另一方面，運(yùn)動(dòng)方程只是開(kāi)始研究的一小步，從運(yùn)動(dòng)方程中得到關(guān)于未來(lái)天氣和氣候變化的預(yù)測(cè)才能體現(xiàn)這一學(xué)科的價(jià)值。從這一點(diǎn)上來(lái)說(shuō)，它必須借助高性能計(jì)算才能獲得發(fā)展。

在數(shù)值模式發(fā)展的早期，數(shù)值模式運(yùn)算量龐大，必須對(duì)模型進(jìn)行高度簡(jiǎn)化。1922年，英國(guó)氣象學(xué)家理查森（L. F. Richardson）最早進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算天氣預(yù)報(bào)的嘗試，他設(shè)計(jì)了以德國(guó)為中心，水平網(wǎng)格距為200千米，垂直網(wǎng)格距約為200 百帕的五層數(shù)值模型，范圍包括歐洲。利用1910年5月20日的觀測(cè)資料，計(jì)算6小時(shí)后的地面氣壓變化。這一計(jì)算工作用了約3個(gè)月，結(jié)果顯示6小時(shí)后地面氣壓升高了146百帕——這么大的增幅在現(xiàn)實(shí)中幾乎不會(huì)出現(xiàn)。

理查森的錯(cuò)誤，現(xiàn)在看來(lái)是因?yàn)閷?duì)于大氣運(yùn)動(dòng)方程組的復(fù)雜程度了解不夠，尤其是對(duì)方程組里的快慢過(guò)程沒(méi)有做合理區(qū)分，導(dǎo)致計(jì)算中作為“噪聲”的快過(guò)程不合理發(fā)展。1946年查尼（J. G. Charney）提出尺度分析的概念，指出大氣中存在大尺度的慢過(guò)程和小尺度的快過(guò)程，而且只有將大氣中聲波和重力波等快過(guò)程去掉，才能獲得大尺度大氣演變的基本特征。

理查森曾估算，若依靠人力制作24小時(shí)的天氣預(yù)報(bào)，約需要64 000名計(jì)算員協(xié)同合作。因而在電子計(jì)算機(jī)發(fā)明之前，數(shù)值預(yù)報(bào)基本是不可能完成的任務(wù)。在世界第一臺(tái)電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)（ENIAC）研制成功后不久的1946年8月，查尼認(rèn)識(shí)了研制ENIAC的“計(jì)算機(jī)之父”馮·諾依曼，并加入他在普林斯頓大學(xué)的團(tuán)隊(duì)，成為數(shù)值預(yù)報(bào)的負(fù)責(zé)人。1950年，查尼對(duì)大氣運(yùn)動(dòng)方程組進(jìn)行了大規(guī)模簡(jiǎn)化，采用500百帕高度的正壓渦度方程，濾去了大氣中的快過(guò)程，利用ENIAC進(jìn)行24小時(shí)預(yù)報(bào)，耗費(fèi)24小時(shí)，取得了初步成功?！皵?shù)值天氣預(yù)報(bào)”一詞由此正式使用。

盡管計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，但是計(jì)算模擬天氣和氣候依然是個(gè)艱巨的任務(wù)。真鍋淑郎在加入美國(guó)氣象局大氣環(huán)流研究部之后，與都田菊郎一起，發(fā)展了一個(gè)兩層原始方程模式。隨著對(duì)氣候的關(guān)注，很快將其發(fā)展成為兩層大氣環(huán)流模式和九層大氣環(huán)流模式。真鍋淑郎意識(shí)到海洋在長(zhǎng)期氣候演化中起到舉足輕重的作用，便與海洋模式專(zhuān)家布賴(lài)恩（K. Bryan）合作，于1970年代發(fā)展出最早的海氣耦合模式。普林斯頓大學(xué)有當(dāng)時(shí)最好的計(jì)算條件，但當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)算力還不如現(xiàn)在的手機(jī)和MP3播放器。即使模式非常簡(jiǎn)單，當(dāng)時(shí)的UNIVAC 1108 計(jì)算機(jī)計(jì)算一個(gè)模式日也需要20分鐘，為了實(shí)現(xiàn)積分達(dá)到平衡態(tài)，則需要連續(xù)計(jì)算50天之久——在當(dāng)時(shí)很難保證穩(wěn)定運(yùn)行這么多天。

在這樣的條件下，真鍋淑郎利用簡(jiǎn)化的單柱模式、半球模式、大氣環(huán)流模式和海氣耦合模式，做了大量的數(shù)值模擬工作，討論了CO2加倍的氣候敏感度問(wèn)題、極地放大問(wèn)題、季節(jié)演變問(wèn)題、冰期—間冰期變化、海洋環(huán)流變化、水汽循環(huán)等，這些都是全球氣候變化研究的基本問(wèn)題和新的領(lǐng)域。

有人將真鍋淑郎先生比作氣候研究領(lǐng)域的邁克爾·喬丹。正如喬丹成為了籃球界劃時(shí)代的人物一樣，真鍋淑郎是氣候研究領(lǐng)域的標(biāo)志人物，他把氣候變化的科學(xué)研究提高到了一個(gè)更高的境界。

關(guān)于全球變暖的原因，哈塞爾曼通過(guò)首創(chuàng)氣候變化的檢測(cè)、歸因和指紋識(shí)別的方法，找出了答案。利用數(shù)值模擬，可以將自然過(guò)程和人類(lèi)活動(dòng)在氣候變化中留下的獨(dú)特“指紋”進(jìn)行區(qū)分，從而識(shí)別太陽(yáng)輻射、火山爆發(fā)、氣溶膠變化或溫室氣體濃度變化引起的氣候異常。通過(guò)對(duì)氣候變化原因的解析，哈塞爾曼把人類(lèi)活動(dòng)和自然過(guò)程區(qū)分開(kāi)來(lái)，證明了大氣溫度的升高是由于人類(lèi)排放了過(guò)多的CO2，并建立起清晰的人類(lèi)活動(dòng)影響地球氣候系統(tǒng)的科學(xué)基礎(chǔ)。

哈塞爾曼和CO2溫室效應(yīng)的“偶遇”至少可以追溯到1960年代他在加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校任教期間。在那里，他遇到了基林（C. Keeling）。后者從1958年起便連續(xù)測(cè)定大氣中的CO2，得到目前持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的測(cè)量記錄，并繪制了著名的 “基林曲線”。

哈塞爾曼所關(guān)心的海洋氣候演化問(wèn)題同樣涉及多個(gè)時(shí)間尺度。風(fēng)力、氣溫的變化每時(shí)每刻都在發(fā)生，而海洋均勻升溫1℃卻需要千年以上的時(shí)間。天氣復(fù)雜多變，那其中是否還包含著關(guān)于氣候長(zhǎng)期演化的信息？哈塞爾曼回答了這一問(wèn)題，他展示了天氣和氣候變化趨勢(shì)之間的聯(lián)系。在哈塞爾曼提出的隨機(jī)氣候模型中，他將多變的天氣視作氣候變化中的“隨機(jī)噪聲”，并證明了這些“噪聲”對(duì)氣候演化趨勢(shì)造成的影響。1976年，他對(duì)比了隨機(jī)氣候模型的結(jié)果與北大西洋地區(qū)海洋表面溫度的數(shù)據(jù)[3]，這便成為該模型的首次應(yīng)用。

如何科學(xué)地將氣候模型預(yù)言的結(jié)果與觀測(cè)記錄做比較，是哈塞爾曼接下來(lái)研究的問(wèn)題。他開(kāi)發(fā)出了“指紋”識(shí)別的方法[4]。與他在建立隨機(jī)氣象模型時(shí)的思路類(lèi)似，源自大氣本身不穩(wěn)定性的天氣變化可以視作“噪聲”，而氣候演化趨勢(shì)，則是有意義的“信號(hào)”，它們都混雜于觀測(cè)記錄之中。同時(shí)，借由物理機(jī)制和氣候模型，可以推測(cè)某一因素造成的觀測(cè)值的變化，尤其是這些變化量在空間上的分布特性和時(shí)間上的演化特性。不同的影響因素，如火山噴發(fā)和溫室氣體排放，對(duì)氣象觀測(cè)結(jié)果的影響有著不同的特性，這就好比它們留下的“指紋”。該方法的開(kāi)創(chuàng)性在于，它不再像之前研究那樣，在單點(diǎn)搜索信號(hào)，而是綜合地在整體層面上處理觀測(cè)數(shù)據(jù)。這就像，人們?cè)谏钪胁⒉煌ㄟ^(guò)聲音的響度、頻率等單一物理因素來(lái)分辨聲音，而只有通過(guò)“音色”這一綜合性的聲音特點(diǎn)，才能做到“聽(tīng)音辨人”。

這一方法使得“CO2導(dǎo)致溫室效應(yīng)”這一論斷，獲得了統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論基礎(chǔ)。換言之，我們今天將氣溫上升歸因于CO2濃度的變化，并不是因?yàn)橥瑫r(shí)觀測(cè)到了氣溫上升和CO2濃度升高兩種現(xiàn)象，也不是簡(jiǎn)單地因?yàn)闅夂蚰Ｐ彤a(chǎn)生了與數(shù)據(jù)一致的全球變暖的結(jié)果，而是因?yàn)?，根?jù)“指紋”方法，人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致的CO2含量上升這一因素和全球變暖之間的關(guān)聯(lián)，已經(jīng)達(dá)到了統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)差異顯著性的要求。

2021年8月份發(fā)布的IPCC AR6報(bào)告[2]嚴(yán)正指出：“毋庸置疑，人類(lèi)的影響使大氣、海洋和陸地變暖?！边^(guò)去20年（2001—2020年）全球表面平均氣溫比基準(zhǔn)值（1850—1900年平均值）高1.09℃。其中，陸地的增溫幅度是1.59℃，高于海洋0.88℃的增溫幅度。目前溫室氣體的增速和幅度，遠(yuǎn)超過(guò)去100萬(wàn)年地球冰期—間冰期的全球溫室氣體的變化范圍，增速也超過(guò)了5600萬(wàn)年前的古新世—始新世極暖期（PETM）的增加速度；而在PETM事件中，全球氣溫升高4～8℃，那個(gè)時(shí)期氣溫極高，比1850—1900年的平均值高出15～21℃，兩極完全沒(méi)有冰雪，一些熱帶和亞熱帶動(dòng)植物甚至出現(xiàn)在極地地區(qū)。如果地球的氣候也朝著此方向發(fā)展，那將是目前人類(lèi)社會(huì)無(wú)法承受的。

全球變暖正深刻影響著我們的世界，海平面、北極海冰、凍土層、山地冰川和極地冰蓋正在發(fā)生劇烈變化，極端天氣事件頻發(fā)，致命高溫、極端降水事件、強(qiáng)臺(tái)風(fēng)/颶風(fēng)正變得更為頻繁，長(zhǎng)期高溫連接暴雨、旱澇急轉(zhuǎn)等復(fù)合性極端天氣事件的出現(xiàn)頻率也會(huì)大大增加。

根據(jù)IPCC AR6的評(píng)估，當(dāng)全球氣溫相較于基準(zhǔn)值升高1.5℃時(shí)，“十年一遇”和“五十年一遇”的極端高溫事件發(fā)生頻率將達(dá)到原來(lái)的4.1倍和8.6倍；若全球氣溫高于基準(zhǔn)值4℃，則將分別增加到9.4倍和39.2倍，屆時(shí)“十年一遇”將成為“每年一遇”，“五十年一遇”將成為“三年兩遇”。

2021年，全球遭遇了太多的極端氣候事件。就中國(guó)而言，年初遭遇了創(chuàng)紀(jì)錄的嚴(yán)寒天氣，春季反復(fù)遭遇沙塵暴，5月武漢、蘇州遭遇龍卷風(fēng)，甘肅白銀馬拉松遭遇寒潮，7月河南鄭州遭遇嚴(yán)重洪澇，北京則經(jīng)歷了雨水最多的夏季。放眼世界，6月底北美西部最高溫達(dá)到49.6℃，7月西歐暴雨導(dǎo)致洪災(zāi)，8月加拿大高溫達(dá)到48.8℃，9月格陵蘭島最高處首次下雨。真鍋淑郎在有生之年，已經(jīng)見(jiàn)證了自己曾經(jīng)預(yù)測(cè)的未來(lái)。

面對(duì)全人類(lèi)共同的挑戰(zhàn)，需要國(guó)際社會(huì)的合作，需要各個(gè)部門(mén)的協(xié)調(diào)合作，需要能源的快速轉(zhuǎn)型，需要高科技的快速發(fā)展，才可能解決，而這方面依然面臨很多的困難。真鍋淑郎曾說(shuō)：“制定氣候政策往往比預(yù)測(cè)氣候困難上千倍……氣候政策不僅涉及環(huán)境，還涉及能源、農(nóng)業(yè)、水以及大家可以想象的一切。當(dāng)世界上的這些重大問(wèn)題都交織在一起時(shí)，你就可以理解解決這個(gè)問(wèn)題有多難?！?/p>

應(yīng)對(duì)氣候變化需要國(guó)際社會(huì)采取更加果斷且富有雄心的碳減排思路，從而強(qiáng)有力地、快速地、持續(xù)地減少CO2和其他溫室氣體排放，全球?qū)⑦M(jìn)入“碳中和”的節(jié)奏里，努力到本世紀(jì)中葉實(shí)現(xiàn)“碳中和”。這是一個(gè)宏偉的目標(biāo)，將促進(jìn)整個(gè)世界經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型，催生下一次科技革命的到來(lái)，人類(lèi)社會(huì)與自然的關(guān)系將被重新定位。

[1]Manabe S， Wetherald R T. Thermal equilibrium of the atmosphere with a given distribution of relative humidity. Journal of the Atmospheric Sciences， 1967， 24（3）： 241-259.

[2]IPCC. Climate change 2021： The physical science basis. Contribution of working group I to the sixth assessment report of the intergovernmental panel on climate change. Cambridge University Press， in press.

[3]Hasselmann K. Stochastic climate models Part I. Theory. Tellus， 1976， 28（6）： 473-485.

[4]Hasselmann K. Optimal fingerprints for the detection of timedependent climate change. Journal of Climate， 1993， 6（10）： 1957-1971.

[5]Manabe S. The dependence of atmospheric temperature on the concentration of carbon dioxide. // Singer S F. Global effects of environmental pollution： A symposium organized by the American Association for the Advancement of Science held in Dallas， Texas， December 1968. Dordrecht： Springer Netherlands， 1970： 25-29.

關(guān)鍵詞：諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) 全球變暖 溫室效應(yīng) 復(fù)雜系統(tǒng)氣候模式 ■

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