凱特·馬弗爾
地球表面的70%被云所覆蓋,氣候變化影響了大氣中云的分布,反過來云也可能會減緩或加速全球變暖。那么在科學(xué)家的眼里云層是如何影響氣候變化的呢?
云的氣候效應(yīng)
低層云具有冷卻效應(yīng) 低層云一般而言主要是由微小水滴組成的水云,其透明度遠低于高層云,因此當(dāng)太陽輻射照射在其上表面時,并不能穿透云層,因此會在地面形成明顯的云影。夏日這樣一朵云低空飄過時,會遮攔住太陽輻射,帶來地面的清涼。在高原地區(qū),這種云飄過帶來的降溫更為明顯。低層云將太陽輻射反射回太空,從而造成到達地球表面的太陽輻射減小,從而引起冷卻效應(yīng)。
高層云的溫室效應(yīng) 高層云形成于海拔6000米以上,主要是水汽凝結(jié)成的冰晶云,與水云相比,透明度更高,因此太陽短波輻射大多可以不受影響的穿過,就像太陽光穿過玻璃窗一樣,而地球向外的長波輻射卻受阻擋不能通過,將來自地球表面和低層大氣輻射的長波輻射困在大氣層以內(nèi)。因此由微小冰晶組成的高層云具有溫室效應(yīng),如果沒有高層云的保溫作用,地球會變得更加寒冷。
氣候變暖云層怎樣變化
高層云增加引起更強溫室效應(yīng) 當(dāng)全球溫度增加的時候,溫度增加使得大氣中的水汽含量將更高,從而引起高層云總量的增加,所以引起更強的溫室效應(yīng),帶來全球溫度的進一步升高。
低層云增加帶來降溫效應(yīng) 在全球變暖的背景下,大氣中的水汽含量增加,有可能使得低層云量增加,增加的低層云帶來降溫效應(yīng)。
高層云升高引起更強溫室效應(yīng) 如果全球變暖中,高層云還在原來的高度,就會隨著大氣同步增暖,向外輻射更多的熱量,但是增暖的大氣也可能會導(dǎo)致高層云升高,移動到更寒冷的高處之后,向外輻射的長波輻射量降低,起到的作用是讓溫室效應(yīng)更強。
高層云中水滴增加引起降溫效應(yīng) 如果高層云所在的高度區(qū)域溫度更高,有可能會改變高層云中冰晶和水滴的比例,讓高層云中含冰量降低,含水量增加,從而使得云層變得更為濕潤和厚實,使得反照率更高,云更明亮,從而阻擋更多的太陽短波輻射進入地球,起到的作用是降溫作用。
云帶的移動 如果云從熱帶和亞熱帶向很冷和黑暗的極地移動,那么云的冷卻效應(yīng)就會大大減弱,同時其對地球的保溫作用就會增強。這使得云帶、干旱帶和多雨帶都發(fā)生變化,不僅使得處于原來副熱帶外邊緣的地區(qū)變得更加干旱,而且使得云的輻射效應(yīng)也隨之有所變化。