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沒有人生活在全球平均氣候中。而且，考慮到它們可以覆蓋 10,000 平方公里，當今超級計算機上執行的 氣候模型 所青睞的大型網格單元對於規劃目的而言，也沒有它們可能達到的那麼有用。現在，國家科學基金會 (NSF) 以及美國能源部和農業部正在合作，為開發新的計算機模型提供資金支援，這些模型旨在揭示氣候變化在區域層面上的預期影響。
“氣候變化的影響正變得比預期的更直接和更深刻，”國家科學基金會主任 Arden Bement 週一在為記者舉辦的網路直播中表示。“我們必須能夠預測氣候變化將在未來 10 到 20 年內如何影響……各個區域。”
其目標將是為區域規劃目的提供科學依據，無論是適應消失的海岸線，還是適應預期的乾旱程度。“有些將深入到美國的部分地區，有些將深入到州一級。有些甚至可能涉及特大城市，”Bement 說。“隨著我們繼續將洋蔥剝到更小的尺度，這將需要時間。”
這些機構每年將為名為“年代際和區域氣候預測地球系統模型”的新計劃投資近 5000 萬美元，簡稱 EaSM，並預計在未來三年內交付改進版本。這些模型將著眼於區域平均氣溫變化、海平面上升、海洋酸化以及土壤和水的可持續性，以及入侵物種對糧食生產和人類健康的影響等影響。它也不會侷限於生態問題。“如果沒有環境可持續性，就無法真正實現能源可持續性。如果沒有經濟可持續性，你就無法實現兩者中的任何一個，”Bement 指出。
這項工作的大部分將依賴於計算機能力的進步；能源部 (DoE) 現在在其橡樹嶺國家實驗室擁有世界上最強大的超級計算機。這種 petaFLOP 級（每秒千萬億次運算）計算機將幫助科學家改進其模型的時間和空間尺度。“我們很樂意能夠達到 exascale——速度和規模再快 1,000 倍，”能源部科學辦公室主任 William Brinkman 在網路直播中說。“氣候建模可能是繼續朝這個方向發展的驅動力，超過任何其他建模。”
當然，這種計算機模型的好壞取決於輸入的資料，因此需要來自正在進行的觀測活動的其他資訊——無論是能源部的 大氣輻射測量 計劃還是國家科學基金會的 國家生態觀測網路——以更全面地瞭解煙塵和其他氣溶膠如何影響全球氣候以及雲的作用。
最終，區域性感受到的最大影響可能在農業方面。“糧食生產者需要知道未來會發生什麼，以便為預期的各種變化做好準備，”農業部首席科學家 Roger Beachy 說。“我們擔心這對我們種植糧食的能力的影響。”
就農業部而言，它希望能夠確定特定多州區域可能面臨的最重要影響和擔憂，並就可能減少農業對溫室氣體排放貢獻的耕作方式提供建議（透過化肥生產和使用、耕作方式和稻田甲烷釋放等過程）。“我們需要在開始對我們所有人產生重大影響的重大政策變革之前掌握資料，”Beachy 說。“這將對世世代代產生長期影響。重要的是要做到正確。”