二十多年来,地球一直在缓慢地变暗。研究人员利用美国宇航局(NASA)的云层和地球辐射能系统(CERES)24 年的数据发现,这种不断加深的黑暗是因为地球反射的阳光越来越少,其中大部分暗化现象发生在北半球。
这项新研究发表在《美国国家科学院院刊》上,强调了地球“辐射收支”中出现的新失衡。辐射收支是指地球吸收的阳光与它排放回太空的能量之间的微妙平衡。
北半球和南半球
平均而言,北半球和南半球接收到的太阳能大致相同,这意味着它们应该反射的能量也相同。然而,北半球现在吸收的阳光和发射的红外长波辐射(OLR)都比南半球多。
研究团队表示,这种变化是大气和洋流无法完全补偿的。
作者在他们的文章中说:“两个半球长波辐射冷却的总体增加,是由于温度和云层变化造成的贡献,但被水蒸气和痕量气体变化造成的贡献部分抵消了。”
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地球为何变得更暗?
全球变暗的关键因素在于地球反照率的变化。反照率衡量表面反射阳光的多少。冰、雪和云等浅色区域会将大部分太阳能反射回太空,而森林、海洋和沥青等深色表面则会吸收它。反射越多意味着温度越低,吸收越多意味着温度越高。
北半球的快速变暗可以追溯到其反照率的变化,该地区积雪覆盖的减少和海冰融化,大大降低了反射率。
更令人意外的是,北半球更清洁的空气对其反照率产生了负面影响。几十年来,工业污染会散射阳光并帮助形成明亮、反射性的云层。这些被称为气溶胶的微小空气颗粒曾经充当天然镜子,将能量反射回太空。
由于欧洲、北美和中国的空气质量法规更加严格,空气变得更清洁,但反射的阳光也更少。大气中的气溶胶减少,地球吸收更多的热量。
相比之下,南半球经历了暂时的反射性爆发。澳大利亚的森林大火和洪阿汤加火山爆发等重大自然事件,曾周期性地向天空释放气溶胶并增加阳光反射。
地球变暗将如何影响我们的未来?
这些新发现指向了一个令人不安的可能性:长期以来一直被认为能够自动抵消辐射变化的地球云层,可能无法使我们免受额外变暖。许多现有的气候模型都基于云层将按预期运行并稳定地球能量平衡的假设。然而,这项新研究表明情况并非如此。
研究人员说:“由于非云性质变化导致的北半球变暗(相对于南半球)没有被云层变化所补偿,这表明云层在维持半球反照率对称性方面的作用可能存在限制。”
如果属实,北半球的升温速度可能会超过全球平均水平,并且在未来几年里,夏天将变得更加强烈和持久。为了应对和准备这种情况,研究人员建议可能需要重新校准气候模型,以反映云层在控制地球气候方面日益减弱的作用。
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- 美国国家科学院院刊。《地球辐射的不断出现的半球不对称性》















