第一届未来大气科学论坛

全球气候变化正成为21世纪最为严峻的挑战，国际社会亟待在政策与技术层面形成合力应对。气候变化综合评估模型（IAM）与地球系统模式（ESM）各具优势：前者侧重经济、能源与政策等社会经济要素的影响，后者则能精细模拟大气、海洋、陆地及生物圈的物理和化学过程。随着《巴黎协定》对全球升温幅度提出更严苛限制，如何在政策分析与物理过程模拟间取得平衡，并准确量化气候反馈机制，成为学界和政府部门共同关注的关键问题。本报告围绕以GCAM为代表的IAM模型与CAS-ESM等地球系统模式的单、双向耦合方法展开讨论。从回顾气候模式与综合评估模型的历史演进出发，分析了二者在结构与分辨率上的差异，进而论述了单向耦合模型在节省计算成本及简化建模流程上的优势，以及其忽视双向反馈机制所带来的不足。随后，报告介绍了国内外主要人—地双向耦合模型（如IGSM、iESM、BNU-HESM等）的研究进展，指出当前模型在社会经济核心参数化与动态交互方面仍存在显著局限。为应对上述挑战，本报告提出基于中间耦合层的双向耦合方案，通过在地球系统模式中嵌入GCAM，或以耦合器协调双方在时空分辨率上的差异，提升对排放分布差异、土地利用变化以及碳循环过程的模拟精度。在此基础上，报告将展示单、双向耦合模型的模拟结果对比，包括全球平均气温、温室气体排放趋势、土地利用变化引起的碳排放，以及GDP、碳价格与能源价格在各地区的差异性，揭示对政策制定及“绿色大气”未来发展的重要启示。最后，报告总结了深度耦合模型在学科交叉与技术创新上的潜在价值，并展望未来实现真正意义上“人地耦合”的发展方向，为全球气候治理与绿色转型提供更为精细、可靠的科学依据。
 

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