云層變小加劇全球變暖

在近日舉行的美國地球物理學(xué)會(huì)會(huì)議上，美國國家航空航天局(NASA)戈達(dá)德空間研究所的科學(xué)家報(bào)告稱，過去20年，全球反射太陽光的云層覆蓋面積縮小了，使得更多陽光照射進(jìn)來，加劇了全球變暖。

20多年來，NASA在太空中的儀器發(fā)現(xiàn)，地球能量收支失衡越來越嚴(yán)重，即進(jìn)入地球的能量多于離開地球的能量。而這種失衡很大程度上歸咎于人類排放的溫室氣體將熱量困在了大氣中。

但揭示導(dǎo)致這種不平衡的其他因素是一個(gè)挑戰(zhàn)。因?yàn)楫?dāng)前發(fā)現(xiàn)的反射光的冰蓋面積減少、可吸收更多熱量的較暗地面和暴露的水面以及反射光的霧霾減少等，都不足以解釋這種日益嚴(yán)重的能量失衡。

為此，NASA戈達(dá)德空間研究所氣候科學(xué)家George Tselioudis和同事利用衛(wèi)星收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了研究。

地球上的云形態(tài)大小各異并不斷變化，但兩條由地球大規(guī)模氣流模式形成的云帶卻持續(xù)存在。其中一條在北半球和南半球的信風(fēng)匯合時(shí)形成，位于赤道附近，像給地球系了條腰帶。而另一條在中緯度地區(qū)，那里的急流引發(fā)了大漩渦，帶來了暴風(fēng)雨天氣。

2024年8月，Tselioudis等人發(fā)表于《氣候動(dòng)力學(xué)》的研究發(fā)現(xiàn)，在氣象衛(wèi)星圖像覆蓋的35年間，赤道云帶變窄，而中緯度風(fēng)暴的軌跡向兩極移動(dòng)，包圍了云帶形成的區(qū)域，從而縮小了它們的覆蓋范圍。但這一結(jié)果是由許多不同衛(wèi)星的數(shù)據(jù)拼湊得出的，而每顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)都有可能存在錯(cuò)誤，這使得研究人員很難確定他們檢測到的云帶縮小趨勢是否準(zhǔn)確。

現(xiàn)在，該團(tuán)隊(duì)聚焦于一顆20多年來持續(xù)對地球進(jìn)行監(jiān)測的NASA的Terra衛(wèi)星的數(shù)據(jù)。

Tselioudis說，在查看Terra衛(wèi)星記錄的上述云帶的數(shù)據(jù)時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)了完全相同的趨勢——云帶覆蓋率每10年下降約1.5%。

“下降幾個(gè)百分點(diǎn)聽起來可能不重要，但如果計(jì)算這一趨勢，會(huì)發(fā)現(xiàn)它的影響是巨大的。”德國馬普學(xué)會(huì)氣象學(xué)研究所的氣候科學(xué)家Bjorn Stevens說。

Tselioudis等人還發(fā)現(xiàn)，云帶所在地區(qū)80%的整體反射率變化是由云層覆蓋面積縮小引起的，而不是較暗、反射率較低的云層減少所致。在Tselioudis看來，這清楚表明了推動(dòng)能量失衡的是大氣環(huán)流模式的變化，而不是污染的減少。

無獨(dú)有偶，2024年早些時(shí)候，NASA蘭利研究中心的氣候科學(xué)家Norman Loeb團(tuán)隊(duì)發(fā)表于《地球物理學(xué)調(diào)查》的研究，也將地球能量收支差距歸因于云層覆蓋率的下降。但同時(shí)負(fù)責(zé)NASA“云與地球輻射能量觀測系統(tǒng)”衛(wèi)星的Loeb認(rèn)為，污染的減少可能在云層變化中發(fā)揮了重要作用，尤其是在北半球。

明確了云層覆蓋面積減少后，氣候科學(xué)家需要弄清楚是什么導(dǎo)致了這種變化。英國圣安德魯斯大學(xué)氣候動(dòng)力學(xué)家Michael Byrne說，他們還需要解決一個(gè)更令人擔(dān)憂的問題，即這一變化趨勢是否為一種可能加速未來變暖進(jìn)程的反饋。

“如果這種趨勢持續(xù)下去，我們就有麻煩了。”Stevens說。