一项引人注目的新研究本周引起了广泛关注，其对未来气候变化可能造成的后果提出了令人担忧的结论。
该研究发现在极端气候变化情景下，地球大气层中大片的层积云（有助于将阳光反射回太空并冷却气候）可能会瓦解。
研究表明，如果这种情况发生，全球气温可能会飙升 8 摄氏度，或超过 14 华氏度。而这还是在届时已经发生的全球变暖的基础上。
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这是一个令人震惊的可能性，它可能会使地球上的大片区域变得面目全非。
然而，仍然有一些重要的注意事项。
首先，引发这种事件所需的环境条件就气候情景而言相当极端，尽管并非不可能。该研究发现，一旦大气二氧化碳浓度达到百万分之 1200 左右，或达到当前水平的三倍，云层瓦解可能就会开始发生。
但科学家普遍认为，在一切照旧的气候情景下，即未来不采取任何措施来遏制全球温室气体排放，到本世纪末，二氧化碳浓度可能会接近百万分之 1000。
这项新研究似乎也暗示，百万分之 1200 代表着一种突然的临界点，一旦达到这个点，云层将立即开始瓦解。本周，其他科学家在对媒体的评论中对这一结果提出了质疑。他们表示，虽然云层确实可能在高浓度二氧化碳的响应下开始瓦解，但这可能发生在世界各地不同的时间和速度。
最重要的可能是该研究引起了人们对云和气候问题的关注，这个问题正成为气候建模中最重要的优先事项之一。
科学家们越来越认为，云可能是全球气候最重要的调节因素之一，尽管也是最复杂的调节因素之一。根据当地条件，云层可能会通过捕获热量来加剧变暖，或者通过将阳光反射回太空来帮助冷却气候。例如，本周新研究中考察的大面积层积云层就具有整体的全球冷却效应。
但众所周知，云层非常难以建模，即使在小范围内也是如此。有许多因素会影响云层的形成地点和时间以及它们的大小，而且尤其难以模拟它们在全球范围内的行为。
预测云层对未来气候变化的反应就更加困难了。全球变暖可能会影响大气层的许多方面，从而改变云层的行为，从空气的温度和湿度到全球风模式的变化。
因此，寻找在气候模型中更好地捕捉云层的方法是气候科学家们增长最快的优先事项之一。这项新研究代表了解决该问题的一种方法，即使用一种称为“大涡模拟”的技术。它模拟了影响单个云层形成的微小粒子和其他精细细节的行为，而常规气候模型难以捕捉到这些细节。该研究进行了一项涡流模拟，模拟了特定海域上空云层的形成，然后将这些结果外推到全球范围。
大涡模拟目前是模拟单个云层物理特性的最有效方法之一。但是，尽管它们正在改进，科学家们仍然只能在相对较小的规模上运行模型。他们无法在全球规模的模型中重现这些精细的物理特性。
“云机器”
因此，科学家们正在努力开发更前沿的方法。而人工智能的应用可能正在引领方向。
加州理工学院的气候科学家，同时也是这项新云研究的主要作者 Tapio Schneider，也是一个名为气候建模联盟的新项目的主要负责人，该联盟是一个由研究人员组成的联合组织，致力于构建一个能够表示云层行为等精细特征的地球系统模型。
该模型被称为“气候机器”，将融入机器学习，这将使其能够利用观测数据和精细模拟技术（如涡流模拟）来随着时间的推移不断改进自身。该项目于去年刚刚启动。
其他研究人员也在类似的轨道上。来自哥伦比亚大学、加州大学尔湾分校和慕尼黑大学路德维希-马克西米利安大学的科学家们正在致力于使用深度学习（一种机器学习方法）来尝试在大型气候模型中更好地表示云层。“云脑”是他们项目的名称，它涉及到一个神经网络，该网络学习预测专门模拟云层的模型的结果。研究人员表示，这项技术随后可用于在更大规模的模型中表示云层行为。
科学家们越来越警告说，寻找在全局气候模型中更好地表示云层行为的方法对于准确预测未来气候变化可能至关重要。
研究人员写道，即使是模拟本周研究中特定的层积云的困难也会“渗透到全球气候响应中”。“层积云和其他低云响应的不确定性导致全球气温和气候影响的预测存在很大的不确定性。”
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