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地球的平流層是一個寒冷乾燥的地方，位於對流層之上——我們每天呼吸的大氣層底層。受風力支配，並且容納從細菌到長途噴氣式飛機旅行的一切，水進入這個地球表面上方 10 公里的高海拔層的唯一途徑是當它從潮溼的熱帶地區滾滾而來，透過被稱為對流層頂的大氣介面從對流層上升時。但自 2001 年以來，由於對流層頂溫度較低，平流層狹窄的下層帶中的水蒸氣減少了，根據 1 月 28 日線上發表在《科學》雜誌上的新研究，這可能正在抑制地面水平的全球變暖。
美國國家海洋和大氣管理局 (NOAA) 航空實驗室的研究氣象學家卡倫·羅森洛夫是該研究的作者之一，他解釋說：“我們發現，由於平流層相當狹窄區域的水蒸氣變化，對地表溫度產生了影響。”“水蒸氣變化的原因是對流層和熱帶地區平流層之間介面的溫度下降。我們不知道的是溫度下降的原因。”
然而，該溫度似乎與太平洋的海面溫度相關，當然，太平洋的海面溫度遵循厄爾尼諾-拉尼娜迴圈以及其他趨勢。新的厄爾尼諾迴圈——較溫暖的海面水域——於去年夏天開始，這可能意味著平流層的水位可能會再次變化。因此，這種影響可能是地球氣候自然變異的結果，也可能是二氧化碳和其他溫室氣體（如水蒸氣）捕獲更多熱量並因此使海面溫度升高的另一種影響。
根據衛星和氣球測量，自 2000 年以來，平流層水蒸氣總量下降了 10%，但這足以明顯影響地面溫度，根據氣候模型。“減少水蒸氣，回到對流層以使其變暖的長波輻射就會減少，”羅森洛夫說。相反，20 世紀 80 年代和 90 年代該地區水蒸氣的明顯增加加劇了全球變暖。
當然，大氣中的水蒸氣量也受到另一種強效溫室氣體——甲烷的影響，但近年來甲烷的增長出乎意料地未能增加。“另一種影響是甲烷，甲烷在平流層分解成兩個水分子和二氧化碳，”美國宇航局戈達德空間研究所 (GISS) 的氣候科學家德魯·辛德爾解釋說。“甲烷的增長率已經下降，因此它將成為平流層水蒸氣的一個較弱來源，但我們不完全理解為什麼近年來其濃度沒有像前幾十年那樣迅速增加。”
事實上，GISS 氣候建模師加文·施密特指出，自 18 世紀以來，甲烷的總體增加超過 100% 使平流層變得更加潮溼。“可能是什麼原因造成了這種影響？我可以想到兩個因素：1997-98 年的厄爾尼諾現象可能比平時更多地溼潤了平流層低層，因此此後一直存在變乾的趨勢，”他說。“第二個想法可能與亞洲氣溶膠排放的變化有關，這些變化影響了熱帶地區的氣溫分佈和雲層的性質。”
毫無疑問，地面平均氣溫正在變暖；NOAA 國家氣候資料中心的資料顯示，自開始記錄以來，過去十年是最溫暖的十年。需要對整個大氣層以及長期以來所有溫室氣體進行更多監測，以確定較低平流層乾燥的原因——一系列觀測受到美國太空計劃目前缺乏地球觀測衛星的威脅。
但有一點仍然很清楚：大氣中更多的溫室氣體等於更多的變暖。“這並不是說二氧化碳變暖沒有發生，”羅森洛夫補充道。乾燥的平流層低層可能只是減緩了溫室氣體層增厚造成的變暖。