科学家结合气候模型进行更准确的预测

该方法提供了一种调整具有高温敏感性的模型的方法——这是社区中的一个已知问题。通过为模型分配不同的权重并将其组合起来，研究人员估计，到本世纪末，全球气温将上升2至5摄氏度。

此投影，发表于NatureCommunicationsEarth&环境，与之前的预测保持一致，尽管这个新颖的框架更具包容性，避免了拒绝以前方法中常见做法的模型。

“我们不会单独判断模型，”橡树岭国家实验室的计算生态水文学家埃利亚斯·马苏德(EliasMassoud)说。“相反，我们看到如何将它们组合在一起，利用它们的组合信息来预测未来。”

这些模型的一个关键参数(称为平衡气候敏感性或ECS)描述了二氧化碳变化与相应变暖之间的关系。虽然地球系统有真正的ECS，但它并不是一个可测量的量。不同的证据可以提供地球真实ECS的可信图片，这可以减轻模拟模型的不确定性。

然而，许多模型假设较高的ECS，并预测比真实地球系统中出现的大气二氧化碳含量更高的温度。由于这些模型为科学家和政策制定者提供了对未来状况的估计，因此确保它们尽可能忠实地代表地球的状况非常重要。

以前的方法通过消除具有高ECS值的模型来缓解此问题。“这是一种严厉的做法，”马苏德说。“被抛弃的模型可能包含我们需要的良好信息，特别是对于理解事物的极端情况。”

“相反，我们采用了一种名为贝叶斯模型平均的工具，这是一种在估计分布时将具有不同影响力的模型结合起来的方法，”马苏德说。“我们用它来限制这些模型上的ECS，这使我们能够在没有‘热模型问题’的情况下预测未来的情况。”

许多模型来自相似的代码或具有相同的参数，从而引起对模型独立性的担忧。“如果两个模型是相关的，那么它们会提供相同的信息，”马苏德说。“我们的工作使用权重的结果来估计每个显示出多少独立性，然后将其纳入其影响力，因此相同的信息不会重复计算。”

这种新方法为如何最好地理解气候模型集合提供了一个框架。这项研究中包含的模型权重为第五次国家气候评估提供了信息，该报告于11月14日发布，旨在衡量气候变化对美国的影响。

该项目还支持地球系统网格联合会，这是一个由美国能源部在美国领导的国际合作组织，负责管理和提供对气候模型和观测数据的访问。

“我们的工作将模型数据与观测数据相结合，以获得对地球系统状态的最佳估计，”马苏德说。“这使科学家能够对地球和气候的变化做出更准确、精确的预测。”