超级电脑模拟气候　气压脊封锁雨水导致「加州大干旱」

▲卢卡斯团体使用超级电脑，在各式气候的情景下进行了10万年模拟。(图／取自欧洲太空总署)

国际中心／综合报导

最近科学家发现北极海的冰几乎消失，距离美国西边好几千英里远的地方，形成了一个高压系统，封锁住往加州移动的大型风暴，因此阻碍了降雨。数据显示，随着北极夏季的海冰在未来消失，加州中部、内华达山脉和一些全国人口最多的地方可能会有严重缺水的问题。

根据《麻省理工科技评论》（MIT Technology Review）报导，大气科学家茨维亚诺维奇（Ivana Cvijanovic，以下称维奇）使用电脑模拟气候变化模式，发现美国将来可能面临大缺水的危机。

气候模型一般被认为「地球复杂系统」的不可靠近值，但随着技术、运算能力进步，尤其是核武器研究运算方式的加入，电脑得以越来越精准预测未来气候变化，甚至能知道全球暖化正在以何种方式改变地球未来发展的样貌，同时帮助科学家了解极端气候的原因。

气候模型主要是透过模拟软体，估计地球对各种影响产生的反应，例如二氧化碳排放量随着时空的波动而变化，科学家使用立体网格来呈现大地表面、海洋、大气层状况。过去十年来，模型解析的进步极大，里面包含海冰、气溶胶、植被及其他有相关联的因素，每个立体方框也变得更精准，面积从500平方公里变成25平方公里。

虽然科技进步之大，但现实和模型预测间仍有不小的差距，美国能源部国家实验室科学家卢卡斯（Donald Lucas）参与了一项「增加气候模拟结果可信度」的计划，为期三年。卢卡斯团体使用半数以上劳伦斯利佛摩实验室（Lawrence Livermore National Lab.）的超级电脑，在各式气候的情景下进行了10万年模拟，但近3年期间，都没有预测到2012年北极海冰「大幅消融」的现象。

科学家因此决定进行另一个模拟实验来找出原因，最后发现有3个变数就占了总变化的95%，其中一个为海冰上积雪颗粒的大小，会影响阳光反射，还有一个为雪的导热系数，定义为热量在冰中移动的速度。这三个变数有时候需要一个星期才能做一个分析，整个过程因此需要几个月的时间。

维奇发现，冰块太小以至于不够将热量反射回太空，使得该地区的温度上升，足以引发降水和发风的变化，还会改变对流及环流模式。像加州这次在大气中产生大量「高地压地区」，并在北太平形成一个气压脊，把风暴远离加州，导向加拿大和阿拉斯加。

▼气候模型随着技术、运算能力进步，尤其是核武器研究运算方式的加入，电脑得以越来越精准预测未来气候变化。（图／取自PIXABAY）