最新一代的全球气候模型比早期版本运行得更热，许多模型预测未来的升温幅度将高于其前代产品。
这是一个令人困惑的趋势，科学家们一直在努力弄清楚为什么会发生这种情况。本周发表的一篇综述论文表明，云——以及帮助它们在大气中形成的微小粒子——与此有关。
在过去的几年里，研究人员一直在进行一个名为耦合模式比较项目（CMIP）的国际项目。世界各地的建模人员每隔几年左右进行协调，开发新一代模型用于气候研究，这些模型总是比前一代更先进。
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最新的套件 CMIP6 仍在进行中。世界各地的团队已经提交了三十多个模型，预计还会有几十个模型提交。
但科学家们注意到新套件的一些令人惊讶之处。许多模型表明，给定水平的未来碳排放可能会导致比以前模型预测的更强烈的升温。
问题在于一个称为平衡气候敏感性（ECS）的概念。它是科学家们经常用来估计未来气候变暖强度的指标。
ECS 指的是如果大气中二氧化碳浓度突然增加到工业化前水平的两倍，科学家们应该预期的升温量。（作为参考，工业革命之前大气中的二氧化碳浓度徘徊在百万分之 280 左右。今天，它们已超过百万分之 400，并且仍在攀升。）
先前几代气候模型通常预测 ECS 的范围为 1.5 至 4.5 摄氏度。另一方面，CMIP6 目前包含十几个 ECS 高于 4.5 摄氏度的模型。
其中几个模型超过了 5 摄氏度，最高的达到了前所未有的 5.6 摄氏度。
正如 E&E 新闻在 5 月份报道的那样，科学家们仍在争论新模型中的 ECS 是否合理，或者是否可能过高（气候连线，5 月 12 日）。这仍然是一个正在考虑的问题。
与此同时，研究人员一直在推测可能导致更高敏感性的原因。专家告诉 E&E 新闻，一些新模型调整了它们在大气中表示云的方式。而云可能对地球的变暖响应产生巨大的影响。
昨天发表在期刊《科学进展》上的新综述论文支持了这一观点。
由美国国家大气研究中心的杰拉尔德·米尔领导的作者检查了新套件的气候模型，并将它们与早期几代模型进行了比较。他们还回顾了建模团队自己发表的一些最新论文，这些论文评估了他们对较新模型所做的一些更改。
他们正在寻找关于是什么导致敏感性提高的线索。
米尔在一份声明中说：“我们的目标是寻找任何正在出现的主题，特别是高敏感性模型。” “反复出现的事情是，一般的云反馈，特别是云和称为气溶胶的微小粒子之间的相互作用，似乎是导致更高敏感性的原因。”
云的复杂性
在气候模型中模拟云是出了名的困难。首先，云的形成是一个高度复杂的现象，有很多小的、移动的部分。
空气中的微小粒子（称为气溶胶）对云的形成速度、云的大小、云的类型以及云在大气中持续的时间具有巨大的影响。这还不包括所有其他影响云形成的天气相关因素，包括气温、湿度和风况。
模拟这些复杂的物理过程需要大量的计算能力，并要求模型在非常精细的尺度上运行。这已经够难了。但在全球气候模型中做到这一点极其困难，全球气候模型旨在模拟整个世界的大规模气候过程。
为了妥协，气候模型通常包含关于云及其形成方式的简化内置信息——一种允许云出现而无需模型实际重现所有影响其形成的小尺度物理过程的捷径。
随着科学家们对云和云物理学的了解越来越多，他们已经能够逐步改进模型中云的表示方式。这很重要，因为云可能对气候系统产生巨大影响。
例如，云可以冷却或温暖其局部气候，这取决于它们包含多少水或冰——这些特征通常受帮助云形成的气溶胶类型的影响。
有时云通过反射阳光来冷却地球表面，有时它们实际上会将热量滞留在下方。
许多新的气候模型在表示云和气溶胶的方式上取得了重大进展。它们可能更好地描绘了某些云中液态水与冰的含量。或者它们可能更准确地表示某些类型的气溶胶如何影响云的形成。
但新的综述论文指出，似乎存在一些副作用。这些改进可能导致云在某些模型中对局部气候产生更大的影响。
在某些情况下，这些反馈可能有点过强。云本身可能更准确，但它们与更大的气候系统的相互作用可能仍需要调整。科学家们正在争论是否是这种情况，以及增加的敏感性到底有多真实。
云和气溶胶也可能不是导致模型变得更热的唯一因素。
但到目前为止的证据表明，它们正在发挥关键作用。这些信息可以帮助改进 CMIP6 之后的下一代模型。
米尔在一份声明中说：“云-气溶胶相互作用是我们理解气候系统如何运作的最前沿，模拟我们不理解的东西是一项挑战。” “这些建模人员正在突破人类理解的界限，我希望这种不确定性能够激发新的科学。”
经 E&E 新闻许可，转载自 Climatewire。E&E 在www.eenews.net上提供每日重要的能源和环境新闻报道。