气候科学与 2021 年诺贝尔奖

转载 AGU美国地球物理学会

2021 年诺贝尔物理学奖授予了气候建模以及用多重分形描述气候变量（包括极端事件）的间歇性和尺度动态的发现。

不同尺度的天气和(或)气候过程之间的相互作用(例如，墨西哥湾的飓风和热海洋涡流)是高度非线性的，有用的可预测性仅限于几天时间，例如，2022年9月飓风伊恩的预测提前期为5天。

在气候模式中，由于环境条件和状态的表示及其变化方式的不确定性而导致的非常小的差异被放大，而且演化模式随时间尺度而异，从而限制了预测提前时间。在非线性地球物理学中，多重分形随机过程可用于跨尺度传递模式几何，从而延长预测提前时间。Lovejoy[2022]强调了气候预测中随机和物理建模方法的互补性。在这篇评论中，Lovejoy提出，在过去100年里，大气科学和非线性地球物理学之间几乎没有交流，这种情况必须改变，以提高气候模型的有用的可预测性，即延长前置时间。

海面温度(SST) 从右到左跨时间尺度上的能量线性缩放。 这种行为表明在较长的时间尺度和中间尺度上具有潜在的可预测性。
图片来源：Lovejoy，2022 年，图 1