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2014年12月初在秘魯首都利馬舉行的利馬氣候大會上，談判一如既往地艱難推進。最終，參會196個國家和地區(qū)拿出了一份只有四頁紙的協(xié)議。雖然成果“單薄”，中國代表團還是表示了歡迎，認為該協(xié)議為明年在巴黎氣候大會上簽署新的全球氣候協(xié)議奠定了基礎(chǔ)。

對于國際氣候談判而言，無一例外是政治主張的延續(xù)與博弈，但背后卻有著嚴(yán)謹(jǐn)持續(xù)的科學(xué)研究支撐。12月5日凌晨，北京師范大學(xué)地表過程與資源生態(tài)國家重點實驗室副主任董文杰飛往秘魯，參加正在舉行的利馬氣候大會高級別會議。

作為非政府組織觀察員，董文杰始終跟蹤著談判的最新進展。會上，政府代表團成員但凡遇到科學(xué)細節(jié)上的問題，都會在微信群里找董文杰討論。這就是科學(xué)家的作用：永遠在幕后，卻很關(guān)鍵。

熱門中的熱門

董文杰說，氣候變化預(yù)估首先必須回溯求證，也就是說要讓別人相信，科學(xué)就要先推算過去，否則任何預(yù)估都缺乏說服力。

在一次聯(lián)合國氣候大會中國角邊會上，歐盟氣候變化秘書長問中國代表團，關(guān)于氣候變化的歷史責(zé)任和未來減排義務(wù)，你們有沒有證據(jù)？科技部一名參贊拿起中國科學(xué)家發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上的文章說，這就是科學(xué)研究結(jié)果，這就是科學(xué)證據(jù)。

目前國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的主流看法認為，由人類活動產(chǎn)生的溫室氣體排放導(dǎo)致了歷史上的氣候變化，并會在未來對氣候產(chǎn)生越來越大的影響。氣候變化對各國社會、經(jīng)濟、生活及生態(tài)環(huán)境等都會產(chǎn)生很大影響，所以對未來氣候如何變化進行更可靠的預(yù)估，成為氣候?qū)W界的熱門問題。

實際上，一個人并非生活在全球氣候的平均值里，而是生活在區(qū)域氣候里。人類關(guān)心氣候的變化，想探尋影響氣候的變化決定因素到底是人類活動還是自然本身，最終是希望由此預(yù)估后果，并采取相應(yīng)的措施。這使得區(qū)域氣候模式預(yù)測研究成為地球科學(xué)熱門中的熱門。

近年來，世界各地不斷出現(xiàn)氣候異常現(xiàn)象，這些氣候異常雖然與大尺度氣候變化有關(guān)，但可能與區(qū)域尺度的氣候形成和變化關(guān)系更加密切。2008年1月中下旬至2月上旬，我國南方地區(qū)發(fā)生的歷史罕見的大范圍低溫雨雪冰凍災(zāi)害，對當(dāng)?shù)亟煌ㄟ\輸、能源和電力供應(yīng)、農(nóng)業(yè)、生態(tài)以及社會生活造成了嚴(yán)重的影響和巨大損失，就是脆弱的區(qū)域氣候環(huán)境對外界強迫發(fā)生敏感響應(yīng)的一個例子。

聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）2013年發(fā)布的評估報告指出，對全球和區(qū)域氣候變化的理解、對未來氣候變化的預(yù)測，是科學(xué)家、公眾以及決策者共同關(guān)心的問題，并與各個國家和地區(qū)制定長遠社會經(jīng)濟發(fā)展計劃息息相關(guān)。“氣候模式”這一模擬工具正是在該背景下應(yīng)運而生。

來自國際的認可

區(qū)域氣候變化預(yù)測（預(yù)估）的重要工具，就是區(qū)域氣候模式。區(qū)域模式這一概念最早于上世紀(jì)80年代由意大利科學(xué)家FilippoGiorgi提出。早期進行天氣預(yù)報和氣候變化預(yù)估模擬的，只有分辨率比較低的全球大氣環(huán)流模式。

一般區(qū)域和局地天氣受地形等下墊面影響很大，比如大的山脈前，山前迎風(fēng)坡降水比較多，而山后則會產(chǎn)生雨影區(qū)，降水比較少。在全球大氣環(huán)流模式下，這種現(xiàn)象就不能準(zhǔn)確模擬出來。

董文杰介紹，為了解決這一問題，科學(xué)家首先發(fā)展出具有較高分辨率的有限區(qū)域天氣預(yù)報模式。這種有限區(qū)域模式一般的積分和預(yù)報時間只有幾天，在此之前還沒有人產(chǎn)生過把它們進行長期積分，應(yīng)用于氣候研究和氣候變化預(yù)估的想法。

FilippoGiorgi等是最早進行這種嘗試的科學(xué)家。他們通過對模式進行改造，完成了幾個月時間長度的連續(xù)積分，這樣就形成了最早的區(qū)域氣候模式RegCM1。

到1993年，隨著該模式的進一步改進以及相關(guān)代表性文獻的發(fā)表，最終奠定了區(qū)域氣候模式的基礎(chǔ)，F(xiàn)ilippoGiorgi由此獲得“區(qū)域模式之父”的美譽。

中國科研人員在區(qū)域模式提出后不久即開始其應(yīng)用及發(fā)展，中科院大氣物理所研究員高學(xué)杰就是該領(lǐng)域的先行者之一。當(dāng)時他在中國氣象局國家氣候中心工作。

高學(xué)杰最早進行了整個中國區(qū)域的多年尺度氣候變化預(yù)估模擬。模擬結(jié)果表明，區(qū)域模式相對于全球模式的驅(qū)動場，對中國氣溫和降水的模擬效果均有了明顯提高，由此得出的氣候變化信號也和全球模式有較大不同，可信度相對更高。

此后，高學(xué)杰一直從事該領(lǐng)域的研究，并和FilippoGiorgi等開展了長期密切合作，進行了包括模式在中國區(qū)域模擬性能的提高、更長時間積分和更高分辨率的預(yù)估模擬，以及通過不同模擬給出預(yù)估中的不確定性等方面的工作，發(fā)表學(xué)術(shù)論文近百篇。

國內(nèi)在發(fā)展和使用區(qū)域模式進行預(yù)估研究的機構(gòu)和單位，還包括中科院大氣所、中國農(nóng)科院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所、南京大學(xué)、蘭州大學(xué)和部分省級氣象局等。

我國研究人員在使用區(qū)域模式進行氣候變化預(yù)估方面進行了大量工作，都得到了國際上的認可，也具有一定的國際學(xué)術(shù)地位。