原始的环境为我们多云的过去提供了一个窗口

一项新的研究使用南半球的卫星数据来了解工业革命期间的全球云成分。这项研究解决了当今气候模型中最大的不确定性之一，即微小的大气颗粒对气候变化的长期影响。

当前的气候模型包括温室气体对全球变暖的影响以及大气气溶胶的冷却作用。构成这些气溶胶的微小颗粒是由人为来源产生的，例如汽车和工业的排放物，以及自然来源，例如浮游植物和海浪。

它们可以直接影响地球大气层中阳光和热的流动以及与云的相互作用。他们做到这一点的方法之一是通过提高云的液滴浓度来增强其将阳光反射回太空的能力。这反过来又使地球冷却。反射到太空的阳光量称为地球的反照率。

但是，对于工业早期和今天之间气溶胶浓度如何变化的了解非常有限。信息的缺乏限制了气候模型准确估计气溶胶对全球温度的长期影响的能力，以及未来可能产生的影响。

现在，由利兹大学和华盛顿大学领导的一项国际研究确认，南半球偏远的原始地区为了解早期工业氛围提供了一个窗口。

该小组使用卫星测量了北半球大气层中的云滴浓度(今天的工业气雾剂污染严重)以及相对原始的南洋上空。

他们使用这些测量结果量化了自1850年以来地球反照率中工业气溶胶引起的可能变化。

今天发表在《PNAS》杂志上的结果表明，早期工业气溶胶浓度和云滴数量远高于许多全球气候模型目前的估计。这可能意味着人为产生的大气气溶胶并未像某些气候模型所估计的那样具有那么强的降温效果。研究表明，这种影响可能会更为温和。

利兹大学地球与环境学院研究员，丹尼尔·麦科伊(Daniel McCoy)是共同主要作者，他说：“由于我们在早期工业大气中测量气溶胶的能力受到限制，因此很难降低变暖程度的不确定性在21世纪。

“冰芯提供了过去几千年来的二氧化碳浓度，但气溶胶并没有以同样的方式徘徊。我们可以回溯过去的一种方法是检查一部分未被污染的大气层然而。

“这些偏远地区让我们瞥见了过去，这有助于我们了解气候记录并改善对未来会发生的预测。”

华盛顿大气科学部的共同首席作者伊莎贝尔·麦科伊(Isabel McCoy)说：“对我们来说，最大的惊喜之一是南大洋云中的云滴浓度很高。夏季，云滴浓度的增加方式告诉我们，现在和过去，海洋生物学在设定无污染海洋的云亮度方面起着重要作用。

“我们在卫星和飞机观测中看到了高的云滴浓度，但是在气候模型中却没有看到。这表明在原始环境中气溶胶-云相互作用和气溶胶产生机制的模型表示中存在差距。

“随着我们继续通过卫星，飞机和地面平台观察原始环境，我们可以改善控制气候模型中云亮度的复杂机制的表示，并提高我们气候预测的准确性。”

利兹大学地球与环境学院的研究员莱顿·雷加雷(Leighton Regayre)的合著者说：“支持我们气候模型的科学一直在进步。这些模型正在解决气候变化中最紧迫和最复杂的环境问题。现代时代和气候学家们一直对不确定性存在这一事实保持领先。

“我们只会通过定期询问科学来获得应对全球变暖所需的答案。我们的团队使用了数百万个模型的变体来探索所有潜在的不确定性，这相当于对数百万的参与者进行了临床试验。

“我们希望我们的发现，以及对我们工作所激发的原始环境中气溶胶生产和气溶胶-云相互作用的详细过程的研究，将有助于指导下一代气候模型的开发。”

2020年7月27日，PNAS发表了论文“云微物理特性中的半球对比度限制了气溶胶强迫” 。

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