專家認為，對局部大氣的分析並不適用於整個地球。

隨著全球變暖，低懸在海面上空的灰雲層會突然消失嗎？是的，如果你相信最近發表在《自然–地球科學》（Nature Geoscience）上的一項新研究的話。

科學家透過超級電腦運算的模型發現，如果大氣中的二氧化碳含量增加三倍，層積雲可能會在可怕的惡性循環中消失：氣溫升高→雲變少→反射陽光減少→吸收陽光增多→氣溫升得更高→雲變得更少……

最終，惡性循環導致地球溫度上升攝氏8度，這可是翻天覆地的大變化。雖說二氧化碳濃度不太可能增加三倍，考慮到人類過去的碳排放速率，這也並非不可能之事。

氣候模型很難模擬雲

但是，許多研究雲的氣候科學家對這項研究持有異議，他們認為對局部大氣的分析並不適用於整個地球。斯克里普斯海洋研究所（Scripps Institution of Oceanography）的喬．諾里斯（Joel Norris）說：「這個模型過於簡單，基本上只有一個旋鈕、兩個設定，但地球上影響氣候的旋鈕很可能要多得多。 」

雖然氣候模型已經很高級很複雜了，但還是對付不了雲。雲由凝結的水汽和不穩定氣流形成，這種過程發生在極小的尺度下，小到無法通過模型直接模擬，只能使用近似值。為了更好地理解雲，科學家們開發了高分辨率的渦流模擬，用於再現小範圍的大氣運動，例如雲形成過程中的關鍵物理過程——氣候模型無法直接處理這方面的問題。

幾年前，科學家們通過對比六個主流渦流模擬的結果，研究了僅2°C的升溫如何影響海洋上空的低雲。結果表明，有兩種動力學變化導致雲層變薄並加劇氣候變暖。首先，高溫使薄雲被大量的乾燥空氣穿透，雲層無法變厚，不能反射更多陽光。其次，二氧化碳含量的增加將熱量滯留在雲頂附近，使之無法冷卻。因為冷卻產生不穩定氣流，才能形成雲，所以這種影響可能會阻礙雲的形成，進一步加劇變暖。如果溫室氣體排放繼續下去，這些低雲似乎會「融化」掉。

雲可能突然消失嗎？

失望於全球模型在模擬雲方面的欠佳表現，加州理工學院（California Institute of Technology）的動力氣候學家塔皮奧．史奈德(（Tapio Schneider）去年開始構建新的模型—— 「氣候機器」（Climate Machine）。該模型利用人工智能從渦流模擬和衛星觀測中學習，以提升模擬雲的呈現效果。要實現這個全球模型，研究團隊首先得建立自己的渦流模擬，讓其能和海洋進行動態交互，並讓模擬雲的改變加快氣候變暖，或讓氣候變暖加快雲的改變。

他們的渦流模擬得出了與之前的其他研究相同的反饋機制，但史奈德設定的二氧化碳濃度比大多數實驗的設定都要高。模型表明，當二氧化碳濃度達到每百萬分之1200，也就是現在濃度的三倍時，低雲台（cloud deck）很快就會消失。要是不採取措施阻止氣候變暖，下個世紀的二氧化碳濃度就可能達到這個水平。

結果本身看起來可靠，雖說不是特別新穎。然而，有的科學家反對史奈德接下來的做法：將僅能表現雲層可能消失的一個地點的結果，外推到所有具有類似層積雲台的區域。這麼做的結果表明，所有的雲幾乎同時消失，讓更多的太陽能量突然被黑暗的海洋吸收。氣候科學家比約恩．史蒂文斯（Bjorn Stevens）表示，認為雲和海洋以這麼簡單的方式聯繫在一起，這是很牽強的。

過去的研究已經證明，這些反饋無疑會起到作用。「但它們都發生在不同時間、不同地點和不同的二氧化碳濃度中，」華盛頓大學（University of Washington）的克里斯．布雷瑟頓（Chris Bretherton）說。不可能存在突然的轉折點——所有的雲一下子就消失了。在海洋和大氣的複雜反應的影響下，這種現像是逐漸發生的。

大氣科學家史蒂芬．克萊恩（Stephen Klein）補充說，事實上，這個新模型過於簡單，沒有考慮到天氣雜訊等因素，它只能模擬快速的轉變過程。「由於這樣的簡化，我認為研究所稱的『臨界點」並不可信。」

要預測氣候變化，先解決雲

史奈德則堅持他的解讀。「我檢查了所有可能讓結果出錯的原因，最終都排除了它們。」他還補充道，這項研究的主要含義在於，氣候模型需要更好的軟硬體來處理雲的問題。「我們不應過分自信於模型可以預測22世紀的未來，可能還有其他因素未被納入模型之中。」

布雷瑟頓表示，研究者正在開發更多致力於解決雲的模型。「在未來幾年內，我們擁有的全球模型將以更嚴謹的方式做史奈德做的事。」布雷瑟頓也在開發基於渦流模擬的全球模型。令他吃驚的是，初始的運行參數似乎抑制了變暖反饋，這一結果超出了他們的預期。

與此同時，加州理工學院的全球模型還需要幾年才能完善。古氣候學家馬修．修伯（Matthew Huber）表示，檢測雲層的消失趨勢是否能在「氣候機器」重現，這是一件很有趣的事。這個全球模型可能會捕捉到這種動態變化，或緩衝並排除小尺度模擬的不穩定性。

「開發新模型的唯一原因就是這個，」休伯說，「就是為了預測意想不到的事。」

編譯來源： Science, A world without clouds? Hardly clear, climate scientists say