“如果有充足水源的話，這會(huì)是一個(gè)富饒的地方。”一位定居者在觀察美國(guó)得州西部貧瘠的土地時(shí)感慨。 “但這里是地獄。”一位絕望的農(nóng)民抱怨道。
流傳已久的田納西笑話可能源于20世紀(jì)50年代，這個(gè)州曾創(chuàng)下有記錄以來(lái)zui長(zhǎng)時(shí)間的干旱紀(jì)錄。去年，雨水再次遠(yuǎn)離了這個(gè)地區(qū)，科學(xué)家預(yù)計(jì)按照這樣的氣候變化進(jìn)程，整個(gè)北美洲的西南部將越來(lái)越干旱。
對(duì)未來(lái)“大旱”的可靠預(yù)測(cè)對(duì)農(nóng)民和水利管理者而言將是一種福音。但是在奧地利維也納舉行的歐洲地球科學(xué)聯(lián)合會(huì)年度大會(huì)上發(fā)表的一份報(bào)告顯示，這樣的預(yù)測(cè)仍然超出了現(xiàn)有氣候模型的能力范圍。
來(lái)自美國(guó)紐約哥倫比亞大學(xué)位于帕利塞的Lamont-Doherty地球觀測(cè)點(diǎn)的Sloan Coats和他的同事，測(cè)試了一個(gè)的氣候模型是否能夠模擬在過(guò)去1000年中發(fā)生在美國(guó)西南部的旱災(zāi)。這一模型結(jié)合了影響氣溫和降雨的真實(shí)因素，例如大氣中二氧化碳水平，太陽(yáng)輻射的變化，以及來(lái)自火山爆發(fā)的塵埃。
模型也將厄爾尼諾現(xiàn)象／南方濤動(dòng)（ENSO）—— 一個(gè)在熱帶太平洋地區(qū)反復(fù)出現(xiàn)的反常溫度，能夠影響到美國(guó)西部和世界許多地方的天氣——包含在內(nèi)。（在暖位相，厄爾尼諾經(jīng)常帶來(lái)暴雨和洪災(zāi)；在冷位相，拉尼娜傾向于引起旱災(zāi)。）研究小組隨后將模擬結(jié)果與來(lái)自《北美干旱地圖集》的數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比，后者是基于樹(shù)木年輪的厚度對(duì)干旱情況進(jìn)行的詳細(xì)匯編。
結(jié)果令人感到疑惑。雖然模擬結(jié)果產(chǎn)生了許多持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)幾十年的大旱災(zāi)，但它們與已知大旱災(zāi)的發(fā)生時(shí)間并不吻合。事實(shí)上，與變量值是不切實(shí)際的恒定值的對(duì)照模擬結(jié)果相比，當(dāng)模型被輸入了影響降雨的變量的真實(shí)值后，干旱的發(fā)生時(shí)間便不再一致。“模型似乎缺少某些導(dǎo)致大旱災(zāi)發(fā)生的動(dòng)力作用。”研究的參與者Jason Smerdon說(shuō)，他是Lamont-Doherty研究歷史氣候模式的一名研究員。
他說(shuō)，研究小組測(cè)試的其他氣候模型的進(jìn)展情況也不理想。特別是，這一模型未能復(fù)制中世紀(jì)氣候異常期——公元900年至1200年，當(dāng)時(shí)的氣溫與現(xiàn)在一樣高——發(fā)生在美國(guó)西南部的一系列長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的旱災(zāi)。
問(wèn)題可能在于模型不能復(fù)制ENSO的厄爾尼諾和拉尼娜階段之間的循環(huán)，特別是考慮到許多科學(xué)家認(rèn)為拉尼娜是導(dǎo)致美國(guó)西南部干旱的主要?jiǎng)右?。馬薩諸塞州伍茲霍爾海洋研究所的氣候?qū)W家Jessica Tierney說(shuō)：“與氣候模型相比，ENSO在現(xiàn)實(shí)世界中表現(xiàn)得更加混亂。”她曾對(duì)ENSO在東部非洲降雨變化中所起的作用進(jìn)行過(guò)研究。“我們不確定在過(guò)去它是如何變化的，同時(shí)我們也不知道面對(duì)氣候變化它會(huì)作出怎樣的反應(yīng)。這確實(shí)是我們面臨的一個(gè)很大的不確定性因素。”
除了沒(méi)能復(fù)制厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象，現(xiàn)存的模型確實(shí)不能*捕捉影響降雨的其他因素，例如云和植被。但是Smerdon補(bǔ)充說(shuō)，抑制降雨和有利于延長(zhǎng)干旱的大氣及海洋動(dòng)力學(xué)因素從本質(zhì)上是隨機(jī)的，并因此幾乎是不可預(yù)測(cè)的。
上周的發(fā)現(xiàn)凸顯了隨著氣候變暖，預(yù)測(cè)降水模式將如何變化所面臨的更加廣泛的挑戰(zhàn)。模型在區(qū)域變化的特定方向上常常是不一致的。例如，無(wú)論2050年的平均降水量是升高還是降低，科羅拉多州水土保持委員會(huì)所作的預(yù)測(cè)與這一模型都不同。
然而科學(xué)家說(shuō)，不確定性因素不會(huì)改變總體狀況。“氣候模型是不的，但是它們?cè)诖蟮念A(yù)測(cè)上是準(zhǔn)確的。”Tierney說(shuō)，“我們可以很確信地說(shuō)，西南地區(qū)將會(huì)變暖同時(shí)降水將會(huì)更缺乏
