“如果有充足水源的話，這會是一個富饒的地方。”一位定居者在觀察美國得州西部貧瘠的土地時感慨。 “但這里是地獄。”一位絕望的農(nóng)民抱怨道。
流傳已久的田納西笑話可能源于20世紀50年代，這個州曾創(chuàng)下有記錄以來zui長時間的干旱紀錄。去年，雨水再次遠離了這個地區(qū)，科學家預計按照這樣的氣候變化進程，整個北美洲的西南部將越來越干旱。
對未來“大旱”的可靠預測對農(nóng)民和水利管理者而言將是一種福音。但是在奧地利維也納舉行的歐洲地球科學聯(lián)合會年度大會上發(fā)表的一份報告顯示，這樣的預測仍然超出了現(xiàn)有氣候模型的能力范圍。
來自美國紐約哥倫比亞大學位于帕利塞的Lamont-Doherty地球觀測點的Sloan Coats和他的同事，測試了一個的氣候模型是否能夠模擬在過去1000年中發(fā)生在美國西南部的旱災。這一模型結(jié)合了影響氣溫和降雨的真實因素，例如大氣中二氧化碳水平，太陽輻射的變化，以及來自火山爆發(fā)的塵埃。
模型也將厄爾尼諾現(xiàn)象／南方濤動（ENSO）—— 一個在熱帶太平洋地區(qū)反復出現(xiàn)的反常溫度，能夠影響到美國西部和世界許多地方的天氣——包含在內(nèi)。（在暖位相，厄爾尼諾經(jīng)常帶來暴雨和洪災；在冷位相，拉尼娜傾向于引起旱災。）研究小組隨后將模擬結(jié)果與來自《北美干旱地圖集》的數(shù)據(jù)進行了對比，后者是基于樹木年輪的厚度對干旱情況進行的詳細匯編。
結(jié)果令人感到疑惑。雖然模擬結(jié)果產(chǎn)生了許多持續(xù)時間長達幾十年的大旱災，但它們與已知大旱災的發(fā)生時間并不吻合。事實上，與變量值是不切實際的恒定值的對照模擬結(jié)果相比，當模型被輸入了影響降雨的變量的真實值后，干旱的發(fā)生時間便不再一致。“模型似乎缺少某些導致大旱災發(fā)生的動力作用。”研究的參與者Jason Smerdon說，他是Lamont-Doherty研究歷史氣候模式的一名研究員。
他說，研究小組測試的其他氣候模型的進展情況也不理想。特別是，這一模型未能復制中世紀氣候異常期——公元900年至1200年，當時的氣溫與現(xiàn)在一樣高——發(fā)生在美國西南部的一系列長達數(shù)十年的旱災。
問題可能在于模型不能復制ENSO的厄爾尼諾和拉尼娜階段之間的循環(huán)，特別是考慮到許多科學家認為拉尼娜是導致美國西南部干旱的主要動因。馬薩諸塞州伍茲霍爾海洋研究所的氣候?qū)W家Jessica Tierney說：“與氣候模型相比，ENSO在現(xiàn)實世界中表現(xiàn)得更加混亂。”她曾對ENSO在東部非洲降雨變化中所起的作用進行過研究。“我們不確定在過去它是如何變化的，同時我們也不知道面對氣候變化它會作出怎樣的反應。這確實是我們面臨的一個很大的不確定性因素。”
除了沒能復制厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象，現(xiàn)存的模型確實不能*捕捉影響降雨的其他因素，例如云和植被。但是Smerdon補充說，抑制降雨和有利于延長干旱的大氣及海洋動力學因素從本質(zhì)上是隨機的，并因此幾乎是不可預測的。
上周的發(fā)現(xiàn)凸顯了隨著氣候變暖，預測降水模式將如何變化所面臨的更加廣泛的挑戰(zhàn)。模型在區(qū)域變化的特定方向上常常是不一致的。例如，無論2050年的平均降水量是升高還是降低，科羅拉多州水土保持委員會所作的預測與這一模型都不同。
然而科學家說，不確定性因素不會改變總體狀況。“氣候模型是不的，但是它們在大的預測上是準確的。”Tierney說，“我們可以很確信地說，西南地區(qū)將會變暖同時降水將會更缺乏
