沒有了這種云，地球?qū)⒏鼰?/h1>
2019-11-13 02:07林之森
科學(xué)之謎 2019年10期
林之森
如果我們不計(jì)后果地繼續(xù)燃燒化石燃料，那么全球氣溫就不僅僅是比工業(yè)革命前升6℃，而是14℃！屆時(shí)，熱帶大部分地區(qū)將變得相當(dāng)炎熱，以至于包括人類在內(nèi)的溫血?jiǎng)游餆o法生存，而導(dǎo)致這一額外升溫的是層積云的減少。
層積云正在消失？
層積云是懸浮于低空的一類結(jié)構(gòu)松散的大云塊，云底離地面高度常在2000米以下，常見于海洋和沿海地區(qū)。其薄厚或形狀有很大差異，有條狀、片狀或團(tuán)狀，結(jié)構(gòu)較松散。層積云外形看起來像積云，有時(shí)分散的云塊會(huì)融合成一整片連續(xù)的云層，有時(shí)云塊間有縫隙。無論是連續(xù)的還是有縫隙的，層積云的顏色變化多端，而且云底一般有很清晰的輪廓。它的顏色從亮白至藍(lán)灰。
最近，美國(guó)加州理工學(xué)院的氣象學(xué)家利用計(jì)算機(jī)模型模擬了亞熱帶海洋上空的層積云。這些層積云覆蓋了全球近7%左右的天空，它們通過將太陽(yáng)光反射回太空，使地球保持涼爽。
氣象學(xué)家驚訝地發(fā)現(xiàn)，層積云能否存在跟大氣中的二氧化碳濃度密切相關(guān)：當(dāng)二氧化碳濃度達(dá)到1200ppm（1ppm為百萬分之一）時(shí)，亞熱帶海洋上空的層積云突然就消失了。
追究消散的原因，是層積云與其他云種不同，它們是靠著云層頂部發(fā)射紅外線，使其冷卻而維持其存在的;當(dāng)二氧化碳濃度太高時(shí)，溫室氣體就像一床厚被，把更多太陽(yáng)的熱量截留在大氣中，削弱了層積云的冷卻效應(yīng)，最終令其無法存在下去。
失去層積云會(huì)使地球更炎熱
一旦失去層積云，那將是災(zāi)難性的，全球氣溫將在原來基礎(chǔ)上再升高8℃;考慮到如果二氧化碳濃度超過1200ppm，氣溫本來就要升高6℃以上，這意味著，最終氣溫升高可能超過14℃。此外，層積云一旦消散，要重新形成的話，只能在溫室氣體濃度低很多的條件下才有可能。
一個(gè)好消息是，如果各國(guó)加大減排力度，我們應(yīng)該能避免這一結(jié)局。2018年，全球二氧化碳平均濃度是410ppm，而要令層積云“活”不下去，差不多要達(dá)到現(xiàn)在的3倍。但這一濃度并不是容易達(dá)到的，因?yàn)榧幢悴徊扇∪魏螠p排措施，溫室氣體濃度也要在100多年后才能超過1200ppm。所以，我們也不必恐慌。但為子孫后代著想，我們現(xiàn)在還是需要采取一些減排措施。
這一發(fā)現(xiàn)有助于解開一個(gè)長(zhǎng)期以來的謎團(tuán)：為什么在5000萬年前地球變得如此炎熱，以至于本來生活在熱帶地區(qū)的鱷魚都能在北極繁衍生息？盡管我們知道，當(dāng)時(shí)二氧化碳的濃度要比現(xiàn)在高很多，但是單靠溫室效應(yīng)似乎不足以解釋這一時(shí)期的極端溫度?，F(xiàn)在看來，很可能是當(dāng)時(shí)二氧化碳濃度過高，導(dǎo)致層積云解體，于是帶來了“馬太效應(yīng)”——?dú)鉁馗呱霞痈摺?/p>
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層積云正在消失？
層積云是懸浮于低空的一類結(jié)構(gòu)松散的大云塊，云底離地面高度常在2000米以下，常見于海洋和沿海地區(qū)。其薄厚或形狀有很大差異，有條狀、片狀或團(tuán)狀，結(jié)構(gòu)較松散。層積云外形看起來像積云，有時(shí)分散的云塊會(huì)融合成一整片連續(xù)的云層，有時(shí)云塊間有縫隙。無論是連續(xù)的還是有縫隙的，層積云的顏色變化多端，而且云底一般有很清晰的輪廓。它的顏色從亮白至藍(lán)灰。
最近，美國(guó)加州理工學(xué)院的氣象學(xué)家利用計(jì)算機(jī)模型模擬了亞熱帶海洋上空的層積云。這些層積云覆蓋了全球近7%左右的天空，它們通過將太陽(yáng)光反射回太空，使地球保持涼爽。
氣象學(xué)家驚訝地發(fā)現(xiàn)，層積云能否存在跟大氣中的二氧化碳濃度密切相關(guān)：當(dāng)二氧化碳濃度達(dá)到1200ppm（1ppm為百萬分之一）時(shí)，亞熱帶海洋上空的層積云突然就消失了。
追究消散的原因，是層積云與其他云種不同，它們是靠著云層頂部發(fā)射紅外線，使其冷卻而維持其存在的;當(dāng)二氧化碳濃度太高時(shí)，溫室氣體就像一床厚被，把更多太陽(yáng)的熱量截留在大氣中，削弱了層積云的冷卻效應(yīng)，最終令其無法存在下去。
失去層積云會(huì)使地球更炎熱
一旦失去層積云，那將是災(zāi)難性的，全球氣溫將在原來基礎(chǔ)上再升高8℃;考慮到如果二氧化碳濃度超過1200ppm，氣溫本來就要升高6℃以上，這意味著，最終氣溫升高可能超過14℃。此外，層積云一旦消散，要重新形成的話，只能在溫室氣體濃度低很多的條件下才有可能。
一個(gè)好消息是，如果各國(guó)加大減排力度，我們應(yīng)該能避免這一結(jié)局。2018年，全球二氧化碳平均濃度是410ppm，而要令層積云“活”不下去，差不多要達(dá)到現(xiàn)在的3倍。但這一濃度并不是容易達(dá)到的，因?yàn)榧幢悴徊扇∪魏螠p排措施，溫室氣體濃度也要在100多年后才能超過1200ppm。所以，我們也不必恐慌。但為子孫后代著想，我們現(xiàn)在還是需要采取一些減排措施。
這一發(fā)現(xiàn)有助于解開一個(gè)長(zhǎng)期以來的謎團(tuán)：為什么在5000萬年前地球變得如此炎熱，以至于本來生活在熱帶地區(qū)的鱷魚都能在北極繁衍生息？盡管我們知道，當(dāng)時(shí)二氧化碳的濃度要比現(xiàn)在高很多，但是單靠溫室效應(yīng)似乎不足以解釋這一時(shí)期的極端溫度?，F(xiàn)在看來，很可能是當(dāng)時(shí)二氧化碳濃度過高，導(dǎo)致層積云解體，于是帶來了“馬太效應(yīng)”——?dú)鉁馗呱霞痈摺?/p>
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