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调查云和气候变化的谜团

随着气候科学家试图预测未来的全球变暖的步伐,一项更复杂的变量已被证明是云和气候变化的相互关系。在接受采访中360年耶鲁大学环境,物理学家凯特·马弗尔讨论了云层对气温上升的双刃剑效应。

云在将太阳能反射回空间时,在冷却行星时执行一个重要的功能。然而,云层也通过捕获地球的热量并将其辐射回到地球来加强变暖。随着化石燃料排放继续温暖地球,这种双重作用将如何通过云变为变化,并将云最终加剧或中度全球变暖吗?

凯特的奇迹他是哥伦比亚大学的物理学家,同时也是美国宇航局戈达德太空研究所的研究员,目前正在研究云和气候变化的奥秘。虽然她和她的同事们愿意就这个问题提供明确的答案,但事实是,现在很少有这样的答案。

凯特的奇迹

凯特的奇迹

在接受采访中360年耶鲁大学环境,奇迹讨论关于云的行为在一个变暖的世界(他们更向两极迁移),解释了为什么严格控制需要对地球工程实验与云,并讨论为什么她相信科学和人类的聪明才智最终会克服气候变化的挑战。

“我们了解行星如何实际工作的事实,我们继续持续提出这些问题 - 这让我乐观地了解我们物种的未来,”奇迹说。

360年耶鲁大学环境:为什么云在气候变化模型中对他们造成会计时,云是如此挑战?

凯特的奇迹事实证明,云对气候真的很重要。它们在某种程度上解释了为什么不同的气候模型预测不同的可能未来。一些气候模型说它会变得非常热,一些气候模型说它会变得很热,但没有那么热。模型预测的云层变化的差异,是造成这种情况的主要原因。

云很难建模,因为它们同时很大和很小。当你想到云是如何形成的,它们是微小的水滴,或冰晶,像沙粒一样结合的结果。但与此同时,它们覆盖了地球表面的75%。所以对于一个气候模型来说,基本上是大尺度的,很难正确地处理那些小尺度的过程。所以我们知道气候模型不能很好地处理云。我们知道这一点已经有一段时间了。但是云在调节气候方面也非常重要。它们阻挡了大量的阳光,但也吸收了大量从地球表面上来的热量。

“低,厚的云真的很擅长遮挡阳光,所以它们具有冷却效果。”

e360:所以它对反对的影响。云将有什么影响的决定?

奇迹:这取决于几个方面;云的制作是非常重要的。因此,由冰粒子制成的云不太反光,它们比由液体水滴制成的榨汁机的阳光更少。别的东西非常重要的是云高度。如果你在清澈,夏日抬头,你看到有点脆弱,卷云云,那些显然在阻塞阳光下不是很好;他们让阳光流过。但它们非常擅长将热量从行星表面捕获。因此,高云通常具有温暖的效果,但低,厚厚的云 - 你在多云,阴沉的日子看到的那种真的很擅长遮挡阳光,所以这些都有冷却效果。

e360:研究人员对变暖世界中云的行为有了更深的理解。谈谈我们学到了什么。

奇迹:我们有一个杂志的气候这表明云正在推动我们期望的方式。因此,如果您认为那些堵塞阳光的低云,他们将在热带地区更有效,那里有更多的阳光,而不是进一步朝向杆子,太阳不太激烈。预计气候变化将改变大气循环模式。它预测推动一切局面。我们所看到的是云层遵循特定的轨迹。如果你看一下那种大规模的云模式,它们就会向杆移动。

e360:一个Nat纸张发布后,在您的云中找到向上的动作后。你还发现了吗?

奇迹:我们发现了一些蛛丝马迹;在自然纸上更清楚了,因为他们做了修正,解释了卫星记录是不完整的,他们能够很清楚地观察到高云量的变化。也有其他研究观察到,当天气变暖时,高空云层会向上移动。我们认为我们已经很好地理解了这种效应。

e360:云的极端和向上运动是什么?

奇迹:他们俩都引起了我认为最令人困惑的气候术语中最令人困惑的部分。我们称之为积极的反馈,您认为“积极反馈” - 听起来很棒。我喜欢获得积极的反馈。但是,当气候科学家谈论积极的反馈时,我们的意思是一些改变响应变暖的过程,这加速了这种变暖。所以这两个变化都是我们称之为积极的反馈,这意味着它增强了变暖。

e360:这种趋势,极端和向上,模特所说的东西将在常用的业务场景下继续?

奇迹:是的,我们这么认为。

e360:当这是关于这是全球变暖的结果,或者这些动作是从主要火山活动中恢复的结果时,有一些讨论。在这一点上,事情站在哪里?

奇迹:这是一个非常好的观点。您必须小心将事物归于自然的外部力量与人类引起的外部影响。我们目前正在研究一个试图挑逗这些影响的项目。但我认为没有一项研究发布,真正明确地将观察到的外部采购变更归因于一个特定的外部采购。

“科学最伟大的事情之一是,在科学中我们可以说,‘我们不知道,’或‘我们还不知道。’”

e360:当然,否认气候变化的人会抓住这样的机会说:“看,他们真的不知道。”

奇迹:我认为这是关于科学的最伟大的事物是,在科学中,我们可以说我们不知道,或者我们还不知道。我真的很怀疑那些伴随着的人,“我有所有的答案。”我认为这是真正的倾向,说:“哦,如果你不知道一切,你什么都不知道。”而且我认为这完全错了。你知道,持续存在的科学并不是无效的科学。我们仍在提出问题的事实并不意味着我们使用的方法来回答这些问题是错误的。

e360:我们对云的观测大部分来自气象卫星。然而,NASA有一颗卫星正在计划阶段,旨在观察云的行为。特朗普总统提出的预算取消了这一使命。美国宇航局应对气候变化的项目是否应该在即将到来的预算中优先考虑?

奇迹:我当然这么认为。我真不明白,我们到底为什么不想看看自己的家。我们拥有惊人的卫星技术。我们可以从太空观察我们所有人。我们可以测量我们做梦都想不到的东西我认为这是一种奇迹。我还认为这非常划算。我们为什么不想这么做呢?我是作为天体物理学家开始我的职业生涯的,然后我意识到宇宙中没有其他地方像这里一样好,对吧?这是最好的星球。我认为这是NASA任务的一部分去观察其他的世界,但我们也想要俯视我们的世界。

e360:在最近的评论中,一组研究人员,包括来自华盛顿大学的两位研究人员,使得使用称为云增白的地理工程技术进行小规模实验。他们希望将海水喷洒到海洋云中,使其更加反映阳光,作为减少全球变暖的可能方法。你对这样的实验为什么?

奇迹:With geoengineering, I’m always very concerned because if I want to do an experiment on human subjects, as a university researcher, I have to go in front of a review board and convince them that all of my human subjects have given informed consent to participate in this experiment. And with a lot of geo-engineering experiments, I worry about how that consent is going to be obtained. There are starting to be organizations thinking about this; there’s something called the Climate Geoengineering Governance Project, that’s starting to think about how would we design an international law regime to actually regulate this. And I think that’s something worth thinking about.

“人们问我,”你只是沮丧吗?你如何继续面对这一点?“”

e360:你曾写道,在气候变化问题上,“我绝不向绝望屈服。我没时间做那个。我忙着做科学。”告诉我更多关于你卷起袖子的态度。

奇迹:人们问我,“你不是一直郁闷吗?你是如何继续前进的?“我们都会死。你知道,那里没有很多好消息。但我们都设法在生活中找到幸福和乐趣。我确实有希望,我认为我们是一个惊人的物种;我们做了很多可怕的事情,但我们也做了很多好事。我确实有希望的人类聪明才智。我认为我们不达到内燃机。所以给了我希望。

回到你关于NASA卫星的问题,我们作为一个物种可以从上面观察我们的星球,这太神奇了。事实上,我们了解地球是如何运作的,我们不断地问这些问题,这给了我希望。这让我对人类的未来感到乐观。