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氣候科學
氣候科學是研究地球氣候系統的跨學科領域,探討大氣層、海洋、冰蓋、陸地表面與生物圈如何相互作用,以決定長期的溫度與天氣模式。
概觀
氣候系統由入射太陽輻射與外逸紅外輻射之間的平衡所驅動。二氧化碳、甲烷、水蒸氣等溫室氣體吸收並重新釋放紅外輻射,從而使地表升溫——這一機制最早由斯萬特·阿瑞尼斯於一八九六年量化。海洋環流在全球範圍內重新分配熱量,而冰反照率回饋、雲過程與碳循環則引入了複雜的相互作用。氣候模式是這些耦合物理、化學與生物系統的數值模擬,在高效能電腦上運行以預測未來狀況。
為什麼重要
氣候科學已成為二十一世紀最關鍵的研究領域之一。政府間氣候變化專門委員會匯集的科學證據確認,人類排放的溫室氣體是工業時代以來觀測到的暖化的主要原因。這改變了全球能源政策,推動了對再生能源的投資,並將氣候科學置於國際協議的核心。它同時影響了從生態學、水文學到經濟學與公共衛生的各個領域。