新计算机算法为气候模型注入新动力，可能带来更准确的未来气候变化预测

一项由牛津大学科学家进行的研究发现了一种新的计算机算法，可以极大地缩短地球系统模型的“旋转”时间。这些复杂的模型对于预测未来气候变化至关重要，但由于需要模拟许多复杂的过程，它们在开始模拟之前必须确保已达到真实条件下的稳定平衡状态。这一过程被称为“旋转”阶段，目前所用的方法需要数千年的模拟时间，而新算法通过加速序列的方式将这一时间缩短了10倍，从几个月减少到不到一周。

该研究的作者萨玛尔·卡蒂瓦拉是牛津大学地球科学系的教授，他表示，减少模型漂移所需的时间和能源成本对于气候变化模拟至关重要，但这项研究最终可能对需要了解气候预测可靠性的政策制定者具有最大价值。

这项新算法采用了一种名为序列加速的数学方法，这一概念最初由著名数学家欧拉提出，后来在20世纪60年代由D·G·安德森应用于加速解决薛定谔方程的问题。卡蒂瓦拉教授意识到，由于两个问题都是迭代性质的，安德森加速可能也能够缩短模型的旋转时间。他正在与包括英国气象局在内的多个研究小组合作，在其模型中试验他的方法和软件。

这一创新除了使旋转过程更快速、计算成本更低外，还可以应用于调查和支持政策制定的各种不同模型，从海洋酸化到生物多样性损失等问题。这一技术有望帮助世界各地的研究团队为2029年即将发布的IPCC报告旋转他们的模型。

这一研究受到了联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）的关注，CMIP面板的共同主席赫伦·休伊特女士认为，这项工作是缩短产生关键气候预测所需时间的一步。而英国自然环境研究委员会/英国气象局赞助的英国地球系统建模部门主任柯林·琼斯教授则评论说，“旋转一直是计算成本和时间上的难题，卡蒂瓦拉教授开发的新方法有望打破僵局，大幅提高旋转这类复杂模型的效率，从而极大地增强我们提供及时、可靠的全球气候变化估计的能力。”