未来四年将出现异常温暖的情况——甚至是在常规气候变化升温的基础上。这是根据一项新研究我和同事 Sybren Drijfhout 刚刚发表了这项研究。
我们开发了一种新的预测系统，称为 PROCAST（概率预测），并用它来预测气候系统的自然变率。自然变率指气候在持续数年的暖期和冷期之间自然波动，与人为全球变暖的长期趋势有所不同。PROCAST 预测，未来几年将处于暖期。
我们的研究发表于《自然通讯》。这项研究很重要，因为此类预测有助于提前数月预测热浪或寒潮等事件发生的可能性，而且异常气候事件会直接影响人类，这一点如今已得到充分证实。例如，热浪在短短几周内就会造成超额死亡。在2003年欧洲热浪期间，长期干旱导致英国小麦产量下降了12%。
与此同时，更严酷的冬季会加剧呼吸道感染，增加医疗服务和药品供应的压力。事实上，流感疫苗的接种量会因天气状况而出现显著变化。据估计，英国2010年冬季的降雪天气每天给经济造成6.9亿英镑的损失，天然气消费量也大幅增加。因此，提前一个季节预测这些极端气候事件是当务之急，以便及早采取适应措施和具有成本效益的减缓措施。
科学家在理解和模拟气候系统方面取得了一些重要突破，但这些进展尚未转化为逐年预测气候的能力。这种能力的缺失，根源在于气候系统的确定性混沌。“蝴蝶效应”的概念使这一点广为人知：对当前天气状况的估算中哪怕出现极微小的误差，日后也可能造成重大后果。
逐年预测的探索
尽管存在这些困难，各大研究中心和国家气象部门仍已迎接这一挑战，目前正投入大量力量，致力于准确预测逐年气候变化。各团队和中心在开展这项工作时，都依靠各自最先进的气候模型，将当前气候状态推演至未来。遗憾的是，由于气候模型并不完美，我们仍无法有效预测几年后的气候。
这正是 PROCAST 发挥作用的地方。我们没有依赖单一气候模型，而是结合了在第五阶段耦合模式比较计划（CMIP5）框架下使用的一系列不同气候模型。PROCAST 可以快速训练，借助这些模型已经完成且免费开放的研究成果继续开展工作。
这有两个明显优势。首先，它消除了对单一模型（该模型可能存在偏差）的依赖。此外，它还大幅提高了预测速度：过去需要超级计算机耗费整整一周完成的预测，现在用笔记本电脑只需百分之几秒。
根据 PROCAST，示意图展示未来几年全球气温异常偏暖的可能性较高。插图：François Lamidon；由作者提供
为检验预测的准确性和可靠性，我们进行了一系列事后预测，也称“回报预测”。我们发现，该系统既准确（能够预测后来实际发生的情况），也可靠（平均而言，不会预测并未发生的事件）。
预测未来
我们的研究表明，除了气候变化造成的强迫升温，自然变率还会带来异常暖期：2018年超过0.02℃，2018至2019年超过0.03℃，2018至2022年超过0.01℃。这些数字看起来可能小得不寻常，但其强度实际上与过去一个世纪的全球平均年升温速率相当（100年升温约1℃，粗略折合每年0.01℃）。
然而，必须承认，这种方法预测的不只是某个具体数值，还包括一种概率。这意味着，2018至2022年期间，暖年出现的可能性高于冷年。事实上，我们的研究显示，未来两年出现异常温暖天气的可能性为64%。此外，PROCAST 预测，未来五年极端寒冷年份出现的可能性相对下降。
