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2014年3月4日下午，来自德国马普研究所的Klaus Fraedrich博士在浙江大学教六报告厅为地科系师生带来了一场主题为：“Climate hysteresis experiments：Static，transient，and abrupt changes”的学术报告。Klaus Fraedrich教授的报告精彩生动，各位老师和同学都收获颇丰。 
Klaus Fraedrich教授是德国汉堡大学气象系理论气象学主任、德国联邦政府全球变化科学顾问董事会成员。由于在动力气象和其后方面的杰出贡献，Klaus Fraedrich教授入选为德国马普研究会会士。马普研究会是德国一流科学研究机构的联合。Klaus Fraedrich教授已经在国际上发表了150篇高质量论文，曾获得洪堡基金会马普奖和法国政府授予的Gay Lussac奖。
Klaus Fraedrich教授今天为我们带来的报告主要与气候的滞后性实验相关，报告内容分为三个部分：静态变化的介绍、突变的介绍以及瞬态变化的介绍。
在报告的开始前，Klaus Fraedrich教授向大家展示说明了不同种模式的特点及使用不同模式运行下所造成的区别。越是复杂的模式，其包含的内部过程就越多，结构越复杂，对过程的描述细节也越多，例如GCM模式，但是在计算时所造成的不确定性也会增大，而相应的较简单模式虽然不如复杂模式包含的过程全面，但结果的不确定性却更小。在滞后性实验研究中应用到了地球模拟器，它具有可植入、运算速度快、开放和简单易用等特点。
报告的第一部分静态变化部分，Klaus Fraedrich教授向我们介绍了通过改变太阳辐射常数来研究地球上相应的要素变化。通过模式模拟结果我们可以看到，在以温度为研究对象时，当温度下降或上升到某一阶段，地球会由暖球变为雪球或由雪球变为暖球，温差达到40-50K，而在其余部分温度随太阳常数的变化机会呈线性相关。除了在温度上表现出这种特征外，Klaus Fraedrich教授介绍了用熵增的方法进行衡量，并认为总熵值是由辐射部分与物质部分组成的。在熵增图中，熵增与太阳常数的关系与温度与太阳常数的关系类似，甚至要更好，从而提出了利用能量或熵值而不是温度对全球属性进行诊断与研究重要。在从能量和熵的角度出发，IPCC气候模型可能存在不平衡的情况。
报告的第二部分介绍了突变的影响。在突变的实验中，我们保持太阳常数不变，主要通过改变二氧化碳和臭氧的浓度，观察在这些气体浓度突变的情况下全球属性的变化情况。结果表示，各种属性在经过一个缓慢的变化过程后会发生一个突变的过程，今儿达到新的平衡状态，其中不同的二氧化碳浓度下突变的时间和程度都不相同，南北半球情况也互不相同。最后留给我们思考的是，根据实验所得到的结果，考虑我们目前二氧化碳状况，150年后的地球将会是什么样子？
最后一个部分Klaus Fraedrich教授简单的介绍了瞬态变化。同样考虑二氧化碳浓度变化，在二氧化碳浓度改变下，地球要素也会随之改变，但由于滞后效应，两者之间存在一定的差别。
在报告的结束前，Klaus Fraedrich教授还给我们展示了一个有趣的结果，即在臭氧浓度为0、二氧化碳浓度为360ppm以及海洋混合层厚度为50m的情况下，突变可能引起的南北半球各要素的变化以及对南北半球热量输送的影响。
在最后的讨论环节，Klaus Fraedrich教授和大家进行了热烈的讨论，并回答了大家提出的问题。此次学术报告在热烈的掌声中圆满结束。
撰稿人：段磊
图片：王双晶
