雷竞技-50多年前,他为何能精准预测气候变暖—新闻—科学网

《天气变暖与人类将来》,[美]真锅淑郎、安东尼 J.布罗科利著,魏科、郭晨昦等译,浙江教育出书社2024年8月出书,订价:109.9元

■本报记者韩扬眉

“近几年如许的热搜几次呈现:持续数月气温创汗青新高;本年是最热的一年;2024年,呈现了63年来最热三伏天……莫非每一年都‘最热’吗?”

“将来你很有可能每一年城市听到近似的说法——‘本年是最热的一年’。”

面临记者的发问,中国科学院年夜气物理研究所研究员魏科的回覆诙谐中带着严厉。

今天,公家年夜多知道了全球变暖背后的祸首罪魁是温室气体,也亲身感触感染到气候一年比一年热。但在三四十年前,二氧化碳浓度增添致使气温升高的猜测还不被年夜大都科学家承认。50多年前就得出“二氧化碳翻一倍,天气升高2.4℃”的日裔美籍科学家真锅淑郎,直到2021年他90岁那年才是以取得诺贝尔物理学奖。

为何我们的地球会变暖,为何二氧化碳浓度的增添是全球天气转变的主因,真锅淑郎是若何量化猜测的?近日,国内引进出书了《天气变暖与人类将来》一书,该书源自真锅淑郎在美国普林斯顿年夜学教学研究生课程时的讲稿,此中对天气变暖问题进行了具体论述。

靠先天、靠高效力的科学家

90岁才取得诺贝尔奖的真锅淑郎并不是是年夜器晚成的科学家,现实上,量化猜测天气变暖是他30多岁时做出的功效。“他是思惟很是灵敏的科学家,靠的是高效力。”在《天气变暖与人类将来》的叙言中,中国科学院院士吴国雄如许评价真锅淑郎。

吴国雄认为科学家有两种类型:一种是很勤恳的科学家,一天工作十几个小时;一种是依托先天和思惟灵敏度的科学家。真锅淑郎就属在后一种。1989到1991年,吴国雄以高级拜候传授的身份在美国普林斯顿年夜学拜候,真锅淑郎是那时负责联系与合作的参谋。两人常常在一路吃饭,吃完饭会从校园到食堂漫步一段路。吴国雄说真锅淑郎几近天天下战书都要泅水和跑步,糊口很是有纪律,花在活动和糊口上的时候很多。

在普林斯顿年夜学,几近每周有一次学术陈述,真锅淑郎城市加入。每次真锅淑郎都坐在第一排,斜靠着椅背,有时辰闭着眼睛,看着像在睡觉但现实上不是,由于他展开眼睛问问题的机会很是精准。“此时常常是普林斯顿年夜学学术会商的飞腾和精髓。”吴国雄说。

“糊口中的真锅淑郎更像是武侠小说里的‘老顽童’,滑稽诙谐又纯挚开畅,给大师带来了良多欢愉。”本书的译者之一魏科说,“伴侣圈里传播着他的一则逸事,听说退休后,他不喜好他人寄信过来打搅本身,就做了一个刻有‘已逝’(Deceased)的钤记,把来信盖印退回。可以想见收到退信的人是何等啼笑皆非。”

极简模子实现“最复杂”的猜测

真锅淑郎取得诺贝尔物理学奖的缘由是“为地球天气进行物理建模,量化其可变性并靠得住地猜测全球变暖”。在上世纪60年月,真锅淑郎是若何做到的?他将全球天气转变这一极为复杂的进程用简单的方式处置,在有限的计较前提下,把全部地球年夜气简化为一个18层的“单柱模式”。

魏科注释到,在地面上只有一个点,向上舒展到平流层高层,垂直分为18层,仅斟酌太阳辐射、长波辐射、向上热通量、对流的垂直输送进程。这类极致的简化捉住了地球能量均衡的首要进程,即从太阳取得短波辐射,再经由过程长波辐射和各类热量输送进程,将能量传输到全球,终究到达地气系统的能量出入均衡状况。

二氧化碳致气温升高的进程,就是经由过程接收地面发射的长波辐射,像被子一样盖住地面,使得地球没法释放长波辐射能量,从而致使底层年夜气变暖。

真锅淑郎用三组摹拟尝试进行验证,在300ppmv的尺度二氧化碳浓度前提下,地表温度为15℃,与全球平均地表温度不雅测值附近。跟着年夜气二氧化碳浓度翻倍至600ppmv,不但地表温度升高了2.4℃,并且全部对流层温度都升高了。相反,当二氧化碳浓度从300ppmv减半至150ppmv时,地表温度下降了 2.3℃。这是国际上初次定量评估了二氧化碳对全球变暖的进献。

吴国雄指出,此刻的天气模式根基上出自真锅淑郎最早提出的理论。“只是此刻的模式不只是单柱的,还遭到平流进程的影响,虽有差别,但整体成果与真锅淑郎初期的单柱模式很是接近。”

有趣的是,真锅淑郎成立18层“单柱模式”前后,全球景象形象学家有过一场争辩——从那时的丈量数据看,从上世纪50年月到70年月,二氧化碳在不变增添,但气温鄙人降,这没法注释“二氧化碳致使温室效应”,乃至有人说地球行将进入“冰期”。

“不外,这个说法很快就不攻自破了。全球工业化突飞大进,人类勾当排放到年夜气中的二氧化碳、甲烷等温室气体数目多且速度快,关在天气转变的评估陈述和研究,很快让人们意想到天气正在变暖。”魏科说。现在半个多世纪曩昔了,全球天气变暖的事实证实了真锅淑郎的理论。

步履更主要

真锅淑郎的这本书并不是详实综述天气动力学和蔼候转变方面的文献,而是把重点放在其介入和影响他思惟构成的研究上,让读者领会这段理解天气转变背后的科学之旅。

本书的译者之1、中国科学院年夜气物理研究所郭晨昦说:“假如能源出产勾当没有较着改变雷竞技,在21世纪,全球平均气温估计会再升高2至3℃。这将带来更多的极端气候和灾难,干旱地域将更干旱,水多的地域河道流量和洪水产生频率将增添。”

世界布满了不肯定性,但科学家猜测到一个潜伏简直定事实。作为捕获天气变暖“真凶”的“猎手”,2021年,在普林斯顿召开的诺贝尔奖新闻发布会上,真锅淑郎语重心长地说:“制订天气政策常常比做出天气猜测坚苦1000倍。”

在魏科看来,全球天气变暖已成为一个不争的事实。“留给人类可以‘华侈’的时候已不多了。但愿真锅淑郎这本书能为那些对曩昔天气若何转变、为何转变和将来将若何转变感应好奇的人带来开导。”

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