关于云层反应机制的争论：冷暖转化还是持续变暖？

              杨学祥

   人类释放的二氧化碳在最初阶段可以起到增温作用，伴随全球变暖，大量水蒸气形成。水蒸气也是重要的温室气体，能使全球变暖加剧，当大气中水蒸气的积累超过一定限度，就会形成云层遮蔽太阳光，使气温变冷，因此，水蒸气具有致冷和致暖的双重身份。当水蒸气在高空遇冷化为微粒冰晶的时候，也会对太阳光产生反射作用，起到降温效果。大量降水会吸附大气中的二氧化碳形成酸雨，将二氧化碳带回岩石圈和海洋。一个寒冷的时期在自然的调节作用下可逆地发生了。这就是全球变暖到全球变冷的自然转化机制，这样的冷暖交替在地球历史上反复发生。

   有人认为，全球变暖导致云层减少，反射回太空的阳光渐少，进一步推动温度上升。这种观点无法解释中生代温暖期到第四纪大冰期的转变，无法解释全球气候冷暖交替的不间断反复循环的历史。

   变暖还是变冷，10年内即可见分晓：2014-2016年月亮赤纬角最小值时期气温略有上升，2023-2025年月亮赤纬角最大值时期气温明显下降，因为2000-2030年是拉马德雷冷位相时期，太阳黑子进入超长极小期。

参考文献

杨冬红，杨学祥. 全球气候变化的成因初探. 地球物理学进展. 2013, 28(4): 1666-1677.

相关报道：

2100年，地球可能升温4℃

2014年02月08日07:06    来源：广州日报    手机看新闻

原标题：2100年，地球可能升温4℃

　　全球变暖已不是科学新命题，但一个新的气候模型发现，地球升温将超过预期。研究人员称，除非温室气体的排放减少，地球到2100年将至少升温4℃，是世界各国政府警戒线的两倍。

　　编译：记者 李文 实习生 池健儿

　　地球升温将超警戒线两倍

　　研究人员称，地球到2100年将至少升温4℃，是世界各国政府警戒线的两倍。

　　云层影响全球变暖的方式已成为未来气候变化的最大谜团，而云层变化正是该气候模型的重要考虑因素。科学家发现：随着地球变暖，云层渐少，反射回太空的阳光渐少，进一步推动温度上升。主持研究的澳大利亚新南威尔士大学史蒂文·舍伍德教授表示，这项研究有两方面的突破：其一是识别控制云层变化的因素，其二是对未来全球变暖的影响作危害性更大的预测。他告诉《卫报》记者，“升温4℃可能是灾难性的，而不是纯粹的危险。例如，它会使许多热带地区的生命生活困难，也可能推动格陵兰冰盖和南极冰盖的融化，海平面上升。”

　　该研究成果发表在《自然》杂志上，有科学家评论称，这项研究是一个“巨大的进步”。日本国立环境研究所的研究人员Hideo Shiogama和Tomoo Ogura认为全球变暖对云层减少的解释是令人信服的，并同意这表明未来气候变暖将超出预期，但进一步缩小未来气温预测的范围还有很多挑战。

　　20年来，科学家曾预测地球将升温1.5℃到5℃，范围宽泛；而新研究仔细考察云层这一不确定因素后，把范围缩小到3 ℃到5℃。

　　研究中，确保云层在现实世界中的形成方式在计算机气候模型中准确反映至关重要。当水从海洋蒸发，蒸汽要么上升9英里形成反射阳光的雨云，要么只上升几英里再循环回到海面。在现实中，两个过程都有发生，和只考虑形成雨云的模型相比，包含这种复杂性的气候模型预测的升温更高。

　　气候模型并不完美

　　此外，有气候怀疑论者喜欢批评气候模型出错。舍伍德坦承它们并不完美，但认为错误往往是预测升温较少的气候模型造成的。自从1998年厄尔尼诺现象造成高点后，全球平均气温上升相对缓慢。但观测表明，温室气体释放的热量没有减少，超过90%消失在海洋。此外，11月的一项研究表明，这种“暂停”很大程度上可能是一种错觉，是由于因缺乏升温最高的极地数据造成的。

　　舍伍德承认，他们基于云层因素的研究不能完全排除未来升温范围会停留在预测区间的低端。但是，“气候变暖问题的研究缺失重要成分，我们需要用一些新的维度来看待，尽管我们目前没有证据。升温4℃这件事不是不可能的。如果我们不尽快开始抑制我们的排放，全球平均气温的上升将会对世界和许多国家的经济产生深远影响。”

(来源:广州日报)

http://www.people.com.cn/24hour/n/2014/0208/c25408-24294922.html 

云层反应机制挑战全球气候变暖

2012年05月03日14:50    来源：人民网-环保频道     手机看新闻

　　几十年来，一部分科学家不断对占主导地位的气候变化科学提出质疑，而随着时间的推移，他们提供的论据接连被推翻。调查表示，目前97%的气候科学家都将全球变暖看作是严重的风险。

　　然而，据《纽约时报》报道，近年来气候变化怀疑论者表示，云层将拯救地球。他们承认，人类释放的温室气体会导致全球变暖，但云层的移动将抑制大部分的预期温升，使气候保持着仍然适宜人类生存的状态。

　　研究人员在预测云层如何变化时存在困难，而怀疑论者的理论正是利用了这个气候科学的难点。多数科学家认为，云层可能具有中性效应，或者会放大变暖效应，但相关证据缺乏给气候变化怀疑论者提供了空间。

　　美国德州农工大学气候学者安德鲁?德斯勒（Andrew E. Dessler）表示，云层现在是最大的不确定性，气候变化怀疑论者已将所有的筹码压至其上。

　　而麻省理工学院教授理查德?林德真（Richard S. Lindzen）则表示，地球对于温室气体并不是特别敏感，因为云层会抑制温室气体。在全球变暖的地球上，热带地区的高云将会使得更多的热量散发到太空中，抑制温度的增加。

　　林德真的观点受到了其他科学家的反对。主流科学家表示，足够的科学证据表明，云层并不存在抵消温室气体所需的强大冷却效应。然而，一些不想应对气候变化的政客却对林德真传递的信息表示欢迎。

　　事实上，云层对于气候能够产生巨大影响。地球上生命所需的能量来自于太阳，为了保持稳定的温度，地球需要将接收的能量返回到太空中。云层能够改变两个方向上的能量流动。总的来说，在目前的气候中，云层对地球起冷却效应，低空云的冷却效果最佳，因为它能反射相当多的阳光，高空云具有相反的效应，允许入射的阳光透过，但能有效地捕获试图逃逸的热量。

　　然而，人类释放的温室气体扰乱了地球的热平衡。19世纪，科学家们证实，燃烧化石所产生的二氧化碳等气体，如同为大气裹上一层无形的毯子，阻止了一些原本可散逸到太空中的热量。20世纪中期，科学家们又开始预测地球将变暖，但他们也发现，进行精确的预测非常困难，其中一个原因就是因为云层反应机制很难梳理。

　　研究人员可以肯定，大气中的水蒸气量会随着温度上升而增加，但对于水蒸气凝结而成的云层的位置和类型却不清楚。他们使用计算机程序来预测未来的气候，但电脑尚未强大到可以预测全球范围内单个云层在百年时间内的运动。于是精心设计的计算机程序得出了一个广泛的结论，即云层的改变难以大幅抵消人类造成的变暖。

　　到本世纪中叶，大气中的温室气体水平将会较工业革命前翻番。芝加哥大学气候学者雷蒙德?皮尔哈姆波特（Raymond T. Pierrehumbert）表示，如果可以证明气候对于温室气体的敏感性，那么其影响将是巨大的。

　　目前科学家需要回答的问题仍然很多。例如，科学家需要更好地理解云层在微观尺度上如何形成，云层在不同大气条件下如何变化，以及云层对高温的敏感性如何等。在未来的气候中，云层的作用尚不清楚，云层研究或将成为现代科学的重要领域。

　　林德真支持气候科学的基本原理，同意二氧化碳是一种温室气体，承认二氧化碳的水平因为人类活动而不断升高，并造成全球变暖。但十几年来，他也表示，地球表面温度升高时，热带地区将形成名为卷云的高云，与温室气体类似，卷云可以减缓地球的冷却，因此，减少卷云将抵消温室气体增加所产生的效应。

　　林德真将上述现象称为“虹膜效应”，并在2001年首次发表了该理论。但其他科学家很快表示，林德真采用的数据分析方法存在缺陷，其理论假设与已知事实不符。林德真表示，如果自己的理论正确，人们就可以省略减排措施，因此能够节约大量资金；如果错了，人们会在今后50年里认识到，并采取行动。

　　而主流科学家反驳说，社会等待只会加剧风险。随着气候持续变暖和更多数据累积下来，人们将会研究出云层反应机制，但这可能需要数十年时间。科学家表示，不要非等到为时已晚，到那时，大气中的二氧化碳含量将造成不可避免的全球变暖，其含量恢复到正常水平至少需要几千年。（薛亮）

（责任编辑：杨翼）

http://env.people.com.cn/GB/17802044.html