气候科学、数学和气象学令人兴奋的融合催生了一种新方法 —— 瓦瑟斯坦稳定性分析（Wasserstein Stability Analysis），它改变了我们对极端气候和超越平均趋势的微妙变化的理解。
当不同学科的专家 —— 气候科学、数学和气象学 —— 聚在一起解决一个紧迫的问题时，会发生什么？结果是一种被称为瓦瑟斯坦稳定性分析（WSA）的创新方法，它为气候变化的微妙动态提供了新的视角。
来自中国南方科技大学的气候科学家谢志强与美国克莱姆森大学的数学家陈东伟和中国气象科学院的气象学家李浦西合作。他们的跨学科方法改变了我们研究气候变化的方式，为极端事件和概率分布的变化提供了新的视角。
他们的开创性研究最近发表在《大气科学进展》上。
超越平均水平的气候研究
“大多数时候，气候研究的重点是平均温度或趋势，”谢志强解释说。“但我们想深入研究 —— 超越平均水平 —— 看看极端事件和其他微妙模式是如何变化的。”
这种好奇心促使研究小组采用了瓦瑟斯坦（Wasserstein）距离，这是一种最初设计用于测量概率分布之间距离的数学工具。“这就像在数据上使用放大镜，”陈东伟说。“我们不只是在看什么是典型的；我们正在挖掘罕见和极端的东西。”
揭示隐藏的气候模式
通过将他们的新WSA方法应用于21世纪气候变暖放缓，研究人员发现了赤道东太平洋类似拉尼娜的温度变化 —— 这是传统方法所忽视的。
“这对我们来说是一个重大的时刻，”谢志杰说。“看到数学与气象学相结合可以揭示我们甚至不知道我们错过的东西，这是令人兴奋的。例如，我们还发现北极融化的海冰如何放松对极端温暖事件的控制。”
推动多元化创新
研究人员将他们的发现归功于他们不同的背景。“我们都带来了独特的东西，”陈东伟说。“对我来说，这是关于将数学理论应用于现实世界的问题。对志杰和浦西来说，这就是将这些发现转化为有意义的气候科学。”
李浦西补充道：“当你有来自不同学科的专家一起工作时，问题本身就会改变。这不仅仅是‘平均温度是多少？而是极端事件是如何演变的，为什么它很重要？’这就是你从合作中获得的创新。”
探索气候科学的新领域
该团队的WSA方法为理解气候变化的动态，特别是极端天气事件和特定阈值的变化开辟了新的可能性。“这仅仅是个开始，”李浦西说。“我们现在正在研究物理过程如何推动概率分布的这些变化，这可以帮助我们应对气候变化带来的更大挑战。”
像这样的跨学科合作提供了解决复杂挑战的新方法，为我们如何研究和应对人类最紧迫的问题之一 —— 气候变化 —— 提供了宝贵的见解。
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