▲盧卡斯團(tuán)體使用超級電腦，在各式氣候的情景下進(jìn)行了10萬年模擬。(圖／取自歐洲太空總署)

最近科學(xué)家發(fā)現(xiàn)北極海的冰幾乎消失，距離美國西邊好幾千英里遠(yuǎn)的地方，形成了一個高壓系統(tǒng)，封鎖住往加州移動的大型風(fēng)暴，因此阻礙了降雨。數(shù)據(jù)顯示，隨著北極夏季的海冰在未來消失，加州中部、內(nèi)華達(dá)山脈和一些全國人口最多的地方可能會有嚴(yán)重缺水的問題。

根據(jù)《麻省理工科技評論》（MIT Technology Review）報(bào)導(dǎo)，大氣科學(xué)家茨維亞諾維奇（Ivana Cvijanovic，以下稱維奇）使用電腦模擬氣候變化模式，發(fā)現(xiàn)美國將來可能面臨大缺水的危機(jī)。

氣候模型一般被認(rèn)為“地球復(fù)雜系統(tǒng)“的不可靠近值，但隨著技術(shù)、運(yùn)算能力進(jìn)步，尤其是核武器研究運(yùn)算方式的加入，電腦得以越來越精準(zhǔn)預(yù)測未來氣候變化，甚至能知道全球暖化正在以何種方式改變地球未來發(fā)展的樣貌，同時幫助科學(xué)家了解極端氣候的原因。

氣候模型主要是透過模擬軟體，估計(jì)地球?qū)Ω鞣N影響產(chǎn)生的反應(yīng)，例如二氧化碳排放量隨著時空的波動而變化，科學(xué)家使用立體網(wǎng)格來呈現(xiàn)大地表面、海洋、大氣層狀況。過去十年來，模型解析的進(jìn)步極大，里面包含海冰、氣溶膠、植被及其他有相關(guān)聯(lián)的因素，每個立體方框也變得更精準(zhǔn)，面積從500平方公里變成25平方公里。

雖然科技進(jìn)步之大，但現(xiàn)實(shí)和模型預(yù)測間仍有不小的差距，美國能源部國家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家盧卡斯（Donald Lucas）參與了一項(xiàng)“增加氣候模擬結(jié)果可信度“的計(jì)劃，為期三年。盧卡斯團(tuán)體使用半數(shù)以上勞倫斯利佛摩實(shí)驗(yàn)室（Lawrence Livermore National Lab.）的超級電腦，在各式氣候的情景下進(jìn)行了10萬年模擬，但近3年期間，都沒有預(yù)測到2012年北極海冰“大幅消融“的現(xiàn)象。

科學(xué)家因此決定進(jìn)行另一個模擬實(shí)驗(yàn)來找出原因，最后發(fā)現(xiàn)有3個變數(shù)就占了總變化的95%，其中一個為海冰上積雪顆粒的大小，會影響陽光反射，還有一個為雪的導(dǎo)熱系數(shù)，定義為熱量在冰中移動的速度。這三個變數(shù)有時候需要一個星期才能做一個分析，整個過程因此需要幾個月的時間。

維奇發(fā)現(xiàn)，冰塊太小以至于不夠?qū)崃糠瓷浠靥眨沟迷摰貐^(qū)的溫度上升，足以引發(fā)降水和發(fā)風(fēng)的變化，還會改變對流及環(huán)流模式。像加州這次在大氣中產(chǎn)生大量“高地壓地區(qū)“，并在北太平形成一個氣壓嵴，把風(fēng)暴遠(yuǎn)離加州，導(dǎo)向加拿大和阿拉斯加。

▼氣候模型隨著技術(shù)、運(yùn)算能力進(jìn)步，尤其是核武器研究運(yùn)算方式的加入，電腦得以越來越精準(zhǔn)預(yù)測未來氣候變化。（圖／取自PIXABAY）