低空云层多年来为地球“遮阳降温”，但科学家预警这一趋势即将逆转

IT之家 7 月 20 日消息，近年来，低空云层数量增加，为海洋遮挡阳光并帮助降低地球温度。但这一反馈机制如今可能正在发生逆转，并可能进一步加快全球变暖速度。据IT之家了解，云层一直是预测未来气候变化过程中最大的“不确定因素”之一，因为它们反射太阳辐射的方式十分复杂，既可能让地球升温，也可能帮助降温。位于对流层上部的薄薄卷云，由于无法大量反射进入地球的阳光，反而会阻挡地表向外释放的热量，因此具有增温作用。相比之下，位于低层对流层的大面积层积云则会将阳光反射回太空，从而降低地球温度。这也是为什么地球工程研究人员曾尝试喷洒微小海水颗粒，希望制造更多、更明亮的反射性云层。气候模型预测，随着全球气温升高，能够阻挡阳光的低空云层数量会减少。这可能启动一个导致进一步升温的正反馈循环：温度越高，低空云越少，太阳能量吸收越多，地球继续升温。然而，过去的卫星数据一直不足以明确判断低空云层究竟是在增加还是减少，尤其是在东南太平洋和大西洋等区域，因为这些地方通常形成规模最大、持续时间最长的云层覆盖。如今，来自美国哥伦比亚大学的 Gregory Cesana 和 Assia Arouf 首次估算了自 1979 年卫星观测时代开始以来的低空云覆盖变化情况。两位研究人员首先将海表温度、风速、大气稳定性等数据，与现代卫星设备测量得到的低空云覆盖情况进行关联分析，然后利用这些关系，推算出过去几十年中卫星观测能力较弱时期的低空云覆盖变化。研究发现，自 1979 年以来，低空云覆盖范围实际上一直在扩大，使地球表面反射出去的能量增加了每平方米 0.32 瓦。作为对比，人类活动导致的气候变化目前正在以约每平方米 2.72 瓦的速度增加地球吸收的热量。这意味着低空云层抵消了一部分全球升温效应，不过目前还很难准确计算它究竟降低了多少温度。“我们得到的是一种负反馈，也就是说，云层实际上正在抵抗变暖。”Cesana 表示，“而这与气候模型中那些理想化实验得到的结果完全不同。”研究人员发现，在东太平洋等热带地区，低空云覆盖率每十年增加约 0.18%。原因在于，东太平洋升温速度低于许多气候模型此前预测的水平，而西太平洋则明显变暖。因此，东太平洋上空的近地表空气仍然保持较低温度，而大气环流则不断将来自西太平洋的暖空气带到其上方。这种形成的温度逆温层，会阻止温暖、干燥并正在下沉的空气与低层层积云混合。Cesana 解释说：“这将有利于低空云形成，或者让它们更加稳定，从而持续更长时间。”低空云减少可能成为新的变暖加速因素不过，科学家预计，东太平洋未来很快可能会开始升温。其中一个原因是，人类正在加强对硫污染的控制。硫污染会形成能够冷却地球的气溶胶云，同时影响大气和海洋环流。随着硫污染减少，温暖、下沉的空气可能会开始驱散部分低空云。这一变化可能已经开始出现。今年 3 月，伦敦帝国理工学院的 Paulo Ceppi 及其同事发现，自 2003 年以来，全球低空云覆盖率一直在下降。另一项发表于 2024 年的研究则指出，近年来全球变暖速度加快，可能部分源于低空云正开始产生增强型正反馈效应。Ceppi 表示：“没有理由认为我们高估了未来气候变化的影响。事实上，由于云层对全球变暖的放大作用，我们可能反而略微低估了未来气候变化的影响。”Cesana 认为，低空云覆盖增加这一发现实际上可能是一个坏消息。原因在于，如果这一趋势按照预期发生逆转，原本被云层遮挡的变暖效应可能会被“释放”，从而进一步加速气候变化。他说：“像目前正在东太平洋形成的厄尔尼诺事件，会减少低空云层，因此我们将提前感受到未来可能发生的情况。”