層積雲消散或導致全球升溫最高8°C，罪魁禍首是它……

科技日報實習記者 陸成寬

2月26日，發表在《自然-地球科學》上的一項模擬研究指出，大氣中較高的二氧化碳濃度可能會使層積雲消散，除了二氧化碳水平升高引起的全球變暖外，層積雲消散還可能導致全球升溫最高達8 °C。

那麼，層積雲消散究竟是怎樣推高全球溫度的？層積雲消散導致氣溫升高與溫室效應又有什麼關係呢？為此，記者採訪了中國科學院大氣物理研究所研究員李立娟。

氣候變暖的兩種作用機制

研究人員通過氣候模式模擬發現，當大氣中的二氧化碳濃度超過1200 ppm時，層積雲會發生消散，並會對全球平均表面溫度產生嚴重影響。而層積雲一旦消散，就只能在溫室氣體水平很低的條件下重新形成。

所謂層積雲是依照雲體外形特點來命名的一種雲，顧名思義它具有積雲和層雲兩種特性。積雲在外形上像棉花堆，雲底平坦，頂部凸起，是一種垂直向上發展的雲塊；而層雲的雲體則均勻成層。

層積云云底距離地面的高度通常在2000米以下，屬低雲族。「層積雲在全球分布非常廣泛，尤其在涼爽的海洋和沿海地區。它佔到全球總雲量的三分之一左右。」 李立娟說。

層積雲消散加劇全球變暖與溫室效應雖然都是由於二氧化碳濃度升高導致全球變暖，但是兩者的作用機制卻是兩碼事。

層積雲在反射太陽輻射、維持地球能量收支平衡方面發揮著重要作用。在多數情況下，層積雲是由空氣的波狀運動和亂流混合作用、強烈的輻射冷卻使水汽凝結而形成的，有時也可由其他雲種演變而來。

與其他雲種不同，層積雲的重要維持機制是雲頂的長波輻射冷卻。一旦大氣中二氧化碳濃度過高，層積雲就可能因雲頂長波輻射冷卻減弱而無法維持，最終導致消散。沒有了層積雲的反射，就會有更多的太陽輻射來到地球表面，從而推高全球溫度。

而溫室效應卻是一種保溫效應，也就是太陽輻射透過大氣射入地面，地面增暖後放出的長波輻射被大氣中的二氧化碳等物質所吸收，從而產生大氣變暖的效應。大氣中的二氧化碳就像一層厚厚的玻璃，使地球變成了一個大暖房。

層積雲消散或助推始新世升溫

在這項研究中，研究人員在大氣中二氧化碳水平升高的條件下，運用高解析度模式模擬出層積雲最活躍的雲尺度動力過程。

該雲尺度動力過程是指層積雲內的氣流變化過程，涉及的尺度範圍較小。「事實上，當前的氣候模式很難模擬雲尺度動力過程。」李立娟說，一般情況下，氣候模式模擬的都是幾十公里甚至上百公里的大尺度，而層積雲動力過程卻只有幾公里甚至幾米，氣候模式很難對這種小範圍的氣候變化過程進行刻畫。

此外，研究指出，層積雲消散對5000萬年前始新世的氣候變暖可能有過貢獻。李立娟表示，5000萬年前的始新世時期全球溫度確實很高，比現在高約12℃~14℃。同時資料顯示，始新世的極地並沒有結冰現象，赤道與極地的溫差也沒有現在這麼大。

事實上，當前的氣候模式只有在二氧化碳濃度超過4000ppm時，才能模擬出始新世的極區氣候情況。然而，研究發現始新世大氣中的二氧化碳濃度並沒有那麼高，因此研究人員推測是層積雲消散促進了始新世氣溫升高。

來源：科技日報文中圖片來自網路

編輯：朱麗

審核：管晶晶

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！