气候系统模式：预测地球的未来

图为人们想象中城市遭受海水侵袭的场景。

气候预测，即根据过去气候的演变规律，推断未来某一时期内气候发展的可能趋势。由于气候变化存在各种不同的时间尺度，从预测几十年以内的短期气候变化到预测万年以上冰期和间冰期的气候变迁，都属于气候预测的范畴。和人类活动最密切的，则是一年以上到几十年以内的气候预测。

气候预测需要长期连续的观测资料，全球整体化的气候预测也可以提高局部地区气候预测的准确性，因此近年各国之间气候观测数据共享和气候预测合作越来越广泛。不过，人类能够立刻感知的气候及其变化只是气候系统内很少数要素的分布和演变，而这样的演变却涉及到整个气候系统复杂的相互作用过程。所以，要真正掌握气候系统的变化规律，就需要把握气候系统内各圈层之间复杂的相互作用，同时掌握外部因素和人类活动自身的复杂影响。这就要求人类要找到一种能整体考虑到这些复杂影响过程的方法或手段。目前来看，发展和完善气候系统模式是唯一的不可替代的途径。

目前，气象部门正谋求发展和完善气候系统模式，从而为政府提供可靠的气候预测，使得决策者可以制定正确合理的社会经济发展规划，以从容应对气候变化给人类社会带来的冲击。

在2014年10月31日印发的《国家气象科技创新工程（2014-2020年）实施方案》中，次季节至季节气候预测和气候系统模式被列为核心攻关任务之一。对于如何完成这一重大任务，国家气候中心副主任巢清尘认为，从预报要素来说，要实现月内强降水、强降温过程、气候现象、气候事件、气候灾害和极端事件以及面向行业的预测；在时间尺度上，要实现延伸期（10天至30天）至年的无缝隙链接；在空间尺度上，全国实现分县预报，实现针对亚洲区域的降尺度预测。

在IPCC（联合国政府间气候变化专门委员会）的模式比对中，国家气候中心的气候预测模式与国内其他模式相比总体性能较好，但与国际先进水平相比还有差距。此外，现有的气候预测模式没有考虑人类活动的影响，对于人类活动造成的温室气体排放变化对气候预测的影响还难以在模式中客观反映。因此，国家气候中心还提出增加碳循环、氮循环、大气化学和气溶胶等过程，建立地球系统模式。

南京信息工程大学2014年也发布了一套地球系统模式，据该模式负责人、南京信息工程大学大气科学学院海外院长王斌介绍，这一地球系统模式每年将发布一次升级版本，最终目的是使模式能够模拟和预测高影响性灾害天气事件，模拟气候变化、进行季节内至年际气候预测，模拟历史气候变化以及进行未来气候变化的预估，同时达到全球20-30千米的较高分辨率。

气候系统庞大而复杂，在全球范围内，气候系统模式仍在不断发展变化中。然而，气候变暖所带来的种种影响正促使人们对气候预测的需求越来越迫切。在可预见的将来，气候预测将更多地走入每个人的生活，成为人类减缓和适应气候变化不可或缺的利器。