气候模型在预测未来气候变化方面扮演着至关重要的角色，但同时也存在一些局限性。

重要作用：

1. 理解气候系统：气候模型帮助科学家理解气候系统如何运作，包括各种气候现象之间的相互作用和反馈机制[1]。
2. 预测气候变化：它们能够预测大气中温室气体浓度的变化对全球和区域气候的潜在影响[2]。
3. 支持决策：气候模型为政策制定者提供了关于气候变化影响、指导适应决策以及制定减排目标的依据[3]。
4. 长期趋势预测：与传统的天气预报不同，气候模型专注于数十年至数百年的长期气候变化趋势[4]。
5. 结合AI技术：近年来，结合机器学习和物理模型的方法，如NeuralGCM，已经显著提高了气候模拟的精度和效率[5]。

局限性：

1. 不确定性：气候模型在预测中存在不确定性，这可能来源于未来情景的不确定性、气候系统内部的自然变率，以及模型的初始条件和参数化方案[6]。
2. 计算能力限制：气候模型依赖于强大的计算能力，需要大量的时间和资源来运行，这限制了模型的精细化和高频次运行[7]。
3. 模型简化：气候模型必须对复杂的气候系统进行简化，这可能导致某些小尺度过程的不准确表示[8]。
4. 系统偏差：有研究表明，目前的气候模型可能高估了未来气候变化的增温幅度，这被称为“热模型”问题[9]。
5. 耦合地球系统组件：气候模型需要与地球系统中的其他组件（如海洋、陆地、冰雪和生物圈）耦合，以进行更全面的气候模拟，但目前还存在挑战[10]。

综上所述，气候模型是预测未来气候变化的重要工具，但需要不断地改进和创新，以提高预测的准确性和可靠性。同时，结合人工智能和机器学习等先进技术，有望进一步提升气候模型的性能。

图：气候模型示意图

参考资料： [1] https://www.encyclopedie-environnement.org/zh/climat-zh/climate-models/ [2] https://probablefutures.org/zh/science/climate-models/ [3] https://www.royalsoc.ac.uk/-/media/about-us/international/climate-science-solutions-chinese/climate-science-solutions-modelling-chinese-translation.pdf [4] https://zhuanlan.zhihu.com/p/689324963 [5] https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_28163126 [6] https://www.nature.shu.edu.cn/CN/10.3969/j.issn.0253-9608.2016.03.004 [7] https://new.qq.com/rain/a/20240830A06ZLX00 [8] https://www.encyclopedie-environnement.org/app/uploads/2017/10/气候模式.pdf [9] http://igg.cas.cn/xwzx/cutting_edge/202206/t20220620_6463950.html [10] https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_28163126