为了有效应对气候变化，《巴黎协定》确定了把全球平均温度较工业化前水平上升的幅度控制在2°C、最好1.5°C这一目标。自这一温控目标提出以来，1.5oC和2oC温升所造成的气候影响问题，成为了科学界和决策者高度关注的话题。尽管包括政府间气候变化专门委员会(IPCC) 1.5°C特别报告在内的诸多研究均定性地得出结论，即在全球尺度上，1.5°C较之2°C温升能够显著减缓极端天气气候事件带来的影响。但是，在区域特征和定量估算方面，不同的研究之间尚存在差异，这为气候变化减缓与适应策略的制定带来困难。
近日，中国科学院大气物理研究所张文霞副研究员等以“模拟策略在0.5°C温升影响评估中的作用”为题在Earth’s Future发表文章，揭示了预估方法对1.5/2°C温升阈值下极端气候事件变化预估结果的影响，指出在区域尺度上，极端气候事件的变化依赖于数值模拟试验设计，即1.5/2°C温控目标的实现途径。
该研究利用美国国家大气研究中心（NCAR）的CESM-CAM5全球气候模式，对比了三组设计方案不同的1.5/2°C温升试验，包括瞬变海气耦合模拟试验，平衡态海气耦合模拟试验和大气模式“时间片段”试验。研究表明，区域极端气候事件的变化显著依赖于1.5/2°C温控目标的实现途径。对于极端冷/暖事件的变化，方法导致的结果不确定性在北半球高纬度地区最大。而极端干/湿事件的变化在全球许多区域均表现出对数值模拟方法的依赖性（图1）。
“这项工作的一个重要启示是，1.5/2°C这类低温升阈值所对应的区域气候影响，并不完全取决于温升幅度。实现这一温升阈值的途径对于区域气候变化至关重要，这其中涉及到瞬变和平衡态气候响应的不同、外强迫场（特别是气溶胶浓度和分布）的不同、以及海温等边界条件的不同。”张文霞副研究员说，“因此，对于气候变化预估结果的阐释，需要充分考虑到数值模拟方法的设计所带来的不确定性。对于预估不确定性的充分考虑，有利于更合理的制定气候变化相关的决策。”
本研究受到国家重点研发计划（2018YFC1507701），中国科学院（XDA20060102，134111KYSB20160031），国家自然科学基金项目（41905064）和中国博士后基金项目（2018M641450）的资助。
图1. 实现温控目标的不同模拟策略（以2oC温升为例）：红色为瞬变模拟试验，蓝色为平衡态增温试验。
图1. 极端气候事件在1.5°C和2°C温升阈值下变化的数值模拟方法间差异，包括极端高温（TXx）、极端低温（TNn）、极端强降水（Rx1day）和极端干事件（CDD）。红色越深代表方法间差异越大，“×”表示不同数值模拟方法预估的变化符号不一致。
引用：
Zhang, W., Zhou, T. 2021. The effect of modeling strategies on assessments of differential warming impacts of 0.5°C. Earth’s Future.
