层积云像蓬松的棉花球一样，在亚热带海洋上空整齐地排成一行。这些低空的云为地球遮蔽阳光，有助于保持地球凉爽。但在本周发表的一项新研究中，研究人员表示，大气中二氧化碳水平的上升可能会使这些云消失。这一发现意味着，在“一切照旧”的排放情景下，地球在一个世纪内可能升温 14 华氏度。
“我们正在扰乱一个我们尚未完全理解的复杂系统，而该系统可能会以出乎意料的非线性方式做出反应，”加州理工学院（帕萨迪纳）的气候科学家 Tapio Schneider 说，他是这项新研究的负责人。他表示，他的团队的研究结果是“对未来的警告信号”。
云层
层积云就像地球的遮阳伞。低空云会将大约 30% 到 60% 的阳光反射回太空。尽管它们是地球上最常见的云类型，覆盖了近 20% 的热带海洋，但全球气候模型在模拟它们时遇到了困难。
部分问题在于，云在我们当前的计算机模型无法解析的尺度上驱动着气候过程。相反，当前全球气候模型使用温度和湿度等相关变量来近似这些云层的形成。但 Schneider 的团队表示，这种方法低估了层积云和其他低空云可能对全球温度产生的影响。
在新研究中，Schneider 及其团队改变了气候模拟。与当前气候模型基于温度或湿度等大尺度动力学来设定模拟分辨率不同，研究人员解析了云尺度动力学。该分析耗时数月，并使用了 200 万个核心小时（模拟运行小时数乘以处理器单元数）的计算量。但最终，这项计算复杂的调查揭示了二氧化碳水平将破坏这些地球降温云层的临界点。
未来预测
当大气二氧化碳水平上升到大约 1200 ppm（百万分率）时，大约是今天的 3 倍，层积云会突然瓦解。如果人类按照目前的速率继续燃烧化石燃料，地球应该会在一个世纪内达到 1200 ppm。研究人员于周一在《自然·地球科学》杂志上发表了他们的研究结果。Schneider 的团队估计，没有了云层的遮蔽效应，全球地表温度将上升 14 华氏度。
而且，一旦消失，层积云可能永远不会再次形成。在研究人员的分析中，只有当二氧化碳水平降至当前水平以下时，云层才会重新形成。
Schneider 说，研究结果“指出了气候建模中的一个盲点”。“层积云很重要，当前模型对它们的模拟效果不佳，而且它们似乎错过了来自它们的强反馈的可能性。”
他补充道：“我们需要更好的模型”，他和同事们正在努力构建它们。
