本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
气候科学家们正在研究发生在空气、陆地和海洋中令人眼花缭乱的变化。但他们应该将精力集中在哪里呢？首先，似乎是云层。更好地理解云层如何影响全球变暖，以及空气中的颗粒物如何影响云层的形成，是三个知识差距之一，这些差距最有可能改进对地球气候变化范围和速度的预测。
这是三位专家所说的，他们在撰写政府间气候变化专门委员会（IPCC）于9月下旬发布的最新气候评估报告中发挥了重要作用。他们本周在旧金山举行的美国地球物理联合会年度秋季会议上以小组形式发言。考虑到气候变化否认者 постоянно обвиняют IPCC 科学家的数据不够严谨，专家们承认知识差距需要一些勇气。但他们表示，这些差距不会破坏过去二十年来日益完善的现有气候预测。他们说，填补这些差距将进一步提升预测的准确性。从这个意义上说，专家们呼吁科学家们做科学家们一直努力做的事情：学习，然后弄清楚还需要发现什么，然后去找到它。
来自巴黎皮埃尔·西蒙·拉普拉斯研究所的奥利维耶·布歇说，云层，特别是低云对气候的影响仍然有点神秘。他是IPCC报告中关于云和气溶胶（空气中的颗粒物）章节的主要作者。他指出，“低层云是许多大气模型中的一张王牌”。而且它们正在发生变化。例如，低云似乎正在向北极和南极迁移，在那里它们对阻挡来自太阳的入射热和吸收地球辐射的热量的影响较小。科学家们也不清楚低云是否正在变厚，它们是否含有更多的水蒸气，或者北极海冰的减少是否导致更多或更少的云层形成。
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相关的知识差距是气溶胶如何影响云层。例如，布歇说，黑碳——燃烧化石燃料排放的颗粒物——“比我们想象的更重要”，它决定了大气可以捕获多少热量。“理解气溶胶和云层之间可能发生的反馈，以及这种相互作用与北极海冰变化之间的反馈，真的至关重要。”布歇说，所有这些反馈共同作用可能会大大“放大或抑制气候变化”。
这些相互作用导致了第二个理解上的差距：碳如何在土壤、植物、空气和海洋之间排放、传输和储存——即所谓的碳循环。同样在法国研究所并在IPCC关于生物地球化学循环章节担任主要作者的菲利普·西亚伊斯指出，新排放的二氧化碳会在大气中持续数百年，因此它在土壤和海水中被吸收和保持的容易程度会影响温室效应的程度，以及目前正在上升的海水酸度。
海洋本身正在发生的事情是第三个必须填补的差距。海洋吸收了排放到大气中的大部分二氧化碳。尽管海洋表层一直在与上层空气同步变暖，但即使二氧化碳排放量在全球范围内持续增加，这种变暖速度也可能正在放缓。“热量都去哪儿了？”华盛顿大学的丹尼斯·哈特曼问道，他是IPCC关于地球测量的章节的作者。一些科学家怀疑洋流正在将热量输送到更深层，但他们只是不知道。哈特曼说，一个新的全球浮标系统可以潜入水中深处，并在几天内一次又一次地浮出水面，这应该有助于找到答案。
一个相关的问题是，海洋是否正在减缓目前的大气温度上升，有时被称为停顿期或暂停期。越来越多的科学家表示，这种暂停可能是由太平洋中部海洋-大气相互作用的厄尔尼诺和拉尼娜周期变化驱动的。如果是这样，哈特曼问道，“暂停期会持续多久？”
哈特曼说，其他未决问题包括为什么北极海冰正在迅速消失，而南极海冰却在增加，强降雨正在蔓延到哪里，以及大气中更高的湿度如何影响降雨以及严重的风暴。
哈特曼说，如果科学家们能够填补这些特定的知识差距，他们应该能够预测不仅是长期趋势，还有十年到十年的变化。这种精细的预测将极大地帮助城市、市政当局、企业、农民和许多其他人更好地规划适应气候变化的方式。
这种洞察力也将帮助当地天气预报员。例如，布歇指出，大气科学家只能可靠地模拟未来几个小时的云层覆盖。“我们希望能够做到一个月，”他说。
图片由Yamato 在 WikimediaCommons 上提供
