马纬度地区一片死寂，那里只有海洋、天空，几乎没有其他。一颗卫星向下窥探，捕捉到一丝丝云彩，计算悬浮在空气中的粒子，测量降雨量并监测天气。
几乎没有风。这些纬度，在远离赤道 30 到 35 度之间，非常平静，以至于 17 世纪的西班牙水手无法移动他们装满货物的船只，传说就是这样说的。因此，水手们将他们的货物——马匹——倾倒入亚热带海洋，然后奋力前进。但他们给这个地方留下了一个名字：马纬度地区。
这些无风带产生了一个与气候科学相关的新假设：在工业革命之前，我们的天空中可能很少有云，而自那时以来工厂排放的污染物可能大大增加了我们大气层的云量。该结果昨天发表在科学杂志上。
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这一发现触及了当今气候模型中包含的不确定性的核心。大多数科学家都同意，人类正在向大气中释放大量的二氧化碳，并导致全球气温上升。但他们对变暖的速度存在分歧。根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）的数据，二氧化碳浓度翻倍可能会使地球升温 2 至 4.5 摄氏度。
部分不确定性是由于云层造成的。正如大多数人所知，它们有各种形状和类型——蓬松的爆米花状云（积云）；松散的笔触，主要由冰组成（卷云）；高耸、黑暗的雷暴怪物（积雨云）和许多其他云。
云层可以将太阳的入射光线反射回太空，从而冷却地球。或者它们可以充当护套，将热量困在靠近地球表面的地方，从而使地球变暖。通常，它们两者都做一点。而且它们做得非常出色。云层具有比二氧化碳更强大的加热地球的能力，这取决于云的类型、地理位置和高度。更复杂的是，云粒子可以具有各种大小、形状和各种特性。将这些转化为关于云对气候的总体影响的预测可能非常困难。
取代简化的观点
今天的气候模型确实包括云层，但某些类型的云层比其他类型的云层更好地表示出来。
华盛顿大学大气与海洋联合研究所的研究科学家 Andreas Muhlbauer 说：“不幸的是，气候系统对云层的微小变化非常敏感。” 他没有参与科学研究。“因此，在气候模型中即使出现一点偏差也可能对预测能力产生重大影响。”
大陆西海岸附近的块状云（层积云），但没有其他云。 科学研究揭示了一种不同的云类型——积云——它在气候模型中没有表示出来。
以色列魏茨曼科学研究所的行星科学家、该研究的主要作者 Ilan Koren 说，这些云非常复杂，可能需要几天时间才能解释清楚，他在前往滚石乐队音乐会的途中接受了采访。
他说：“我很抱歉，但这里没有简单的答案。”
Koren 和他的同事 Orit Altaratz（也是魏茨曼的科学家）的研究结果基于一个被广泛接受的理论——云在被称为气溶胶的微小粒子的存在下迅速增长。过去，气溶胶通常是来自海洋的微小盐粒子、火山碎屑、有机物质或被风吹来的土壤。自工业革命以来，汽车、工厂和炉灶产生的黑碳和烟尘构成了大部分形成云的气溶胶。
气溶胶是形成云的关键，这个过程始于太阳。当太阳光线照射到海洋时，水蒸发成气相。水蒸气附着在漂浮在空气中的气溶胶粒子上，并凝结成水和灰尘的种子，这些种子会绽放成爬上天空的成熟云朵。
在没有气溶胶的情况下，就不会有云。北极破冰船上的科学家在一个视频中演示了这一点，一杯热茶尽管温度在零度以下，但却没有冒烟。然后，有人打开打火机，茶中的水蒸气抓住打火机（不充分燃烧）排放的气溶胶粒子，并在茶杯上方出现了一场小小的风暴。
华盛顿大学大气与海洋联合研究所的研究科学家 Andreas Muhlbauer 说：“在非常原始的环境中，只需添加少量污染就可以在云层形成方面取得很大进展。”
Muhlbauer 说：“最终，它[气溶胶]会影响云的数量，也会影响云的特性——例如，它们覆盖地球的面积。而所有这些都会影响实际照射到[地球]表面的辐射。”
计算机模型必须等待更好的数据
为了证明气溶胶效应，Koren 和他的同事观察了在南半球马纬度地区形成的云。全球海洋的这个区域几乎没有风，这意味着污染物不容易从大陆上空输送过来。可能存在一些云，但鉴于该区域缺乏气溶胶，云量不会太多。
科学家们使用了来自四颗不同卫星的数据，观察了 2007 年冬季 92 天内云层、气溶胶含量、温度、气象和降雨量。他们发现，随着空气中气溶胶水平的自然增加，天空变得更加阴沉。而且这种影响并没有停止；没有饱和点，超过饱和点气溶胶就停止影响云层。
随着云层覆盖率翻倍，它们将更多入射的太阳光线反射回太空。因此，云层具有冷却效果。
Koren 和 Altaratz 推测，上次天空如此清洁，没有气溶胶——除了在马纬度地区之外——是在工业革命之前。Koren 说，那时天空一定比今天少云得多。
该理论的一个含义是，随着这些积云在工业革命初期变得更加普遍，可能会冷却地球。将这些云纳入气候模型可能会显着改变结果。
但这无法确定。没有人保存工业革命前时期气溶胶水平的记录，而且就目前而言，科兰的建议仅仅是猜测。
Muhlbauer 说这是一个“有趣”的场景，但他警告说，这些发现非常初步。他说，将积云添加到气候模型中“还有很长的路要走”。
“那至少还需要 10 年。”
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