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火山喷发对科学家及其气候模型构成了根本性挑战。 众所周知，剧烈的火山喷发会导致地表气温突然下降，多次喷发则会在几十年乃至几个世纪的时间尺度上影响气候变率。 当火山喷发将二氧化硫注入平流层时，会形成气溶胶，从而阻挡阳光到达地球表面。 与人类对气候变化的影响不同，后者发生缓慢且可以在各种社会经济情景下被纳入气候模型进行考量。火山喷发具有突发性，这给气候预测带来了挑战。 目前科学家尚无法预测火山喷发的发生时间、地点以及二氧化硫的排放量。 那么，在进行未来气候预测时，如何考虑火山喷发对气候的影响呢？ 上微信关注《碳简报》 在我们最近发表于《通讯-地球与环境》（Communications Earth & Environment）的研究中，我们表明火山喷发对全球气温预测的不确定性产生了重大影响。 我们的研究结果发现，如果将偶发的火山喷发纳入气候预测，突破《巴黎协定》所设定的1.5C升温上限的时间会略有延迟，但与此同时，未来几十年也将出现更多快速升温和降温的时期。 气候预测中的火山强迫 气候科学家将火山喷发对气候的影响——主要是通过释放出二氧化硫气体进入大气——称为“火山强迫”（volcanic forcing）。 当前的气候模型在进行未来预测时采用一个恒定的火山强迫值，该值是根据1850年至今的历史平均强迫值计算得出的。 国际耦合模式比较计划（CMIP）也是如此，这项全球模型工作为政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布的重要评估报告提供基础数据。 然而，这种方法存在显著局限。 首先，历史平均强迫值无法表示火山爆发的偶发性。 大规模火山喷发呈零星分布——有时好多事件集中发生在某几个十年内，有时两个事件之间则可能相隔上百年。 此外，与数千年尺度的记录相比，从1850年至今的参考时期中，发生过的大规模喷发事件 ——指排放超过3太克（Tg）二氧化硫的喷发事件——相对较少。 最后，早期国际耦合模式比较计划气候模型中所使用的火山强迫重建数据并未包含排放量少于3太克二氧化硫的中小规模喷发。 这是因为这些喷发在1980年卫星时代开始之前大多未被探测到。然而，这些体量较小但发生频率更高的喷发事件，在长期火山强迫中贡献了30%至50%。 采取新方法 传统上，气候科学家认为气候预测中主要存在三种不确定性来源：内部变率、模型不确定性和情景不确定性。...
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