1.2.7 气候变化的预测

为了预测未来气候变化的趋势和影响，科学家通常是利用气候系统模型。地球系统是由不同的圈层构成，包括大气圈、岩石圈、水圈、冰冻圈、生物圈，各圈层之间的相互影响是个复杂的过程。气候系统随时间变化的过程既要受到外强迫因素如火山爆发、太阳活动等的影响，还要受到人为强迫如人类活动排放的温室气体和土地利用变化的影响。气候系统模型就是对上述气候系统的动量、质量和能量的物理和动力学过程的一种数学表达方式，从而使得人们可以借助巨型计算机对涉及的复杂演变过程进行定量的、长时间的、大数据量的运算，了解气候系统的演变过程、模拟外强迫变化和人类活动的影响以及预测未来气候变化趋势。为了预估全球和区域气候变化，还需要假设未来温室气体和硫酸盐气溶胶等排放的情况，也就是所谓的排放情景。排放情景通常是根据一系列因素（包括人口增长、经济发展、技术进步、环境条件、全球化、公平原则等）假设得到的。近几十年来，全球气候系统模型由简单逐渐发展到复杂，并逐渐包括气溶胶、碳循环、大气化学等地球生物化学循环过程以及陆冰，形成了地球系统模型。现在对于未来的气候变化的预估，通常基于同一个模型不同试验和不同模型不同试验的集合/集成进行。图1-4所示为近几十年来气候模型的发展示意图。

图1-4 近几十年来气候模型的发展示意图

资料来源：IPCC第五次评估报告第一工作组第一章。