兩項實驗表明，樹木釋放的分子可以播撒雲。這些發現於5月25日發表在《自然》和《科學》雜誌上，與之前認為汙染物硫酸是某種型別雲形成所必需的假設相反，並表明氣候預測可能低估了雲在塑造工業化前氣候中的作用。
瑞士聯邦理工學院（ETH Zurich）的氣候建模師雷託·克努蒂表示，如果實驗結果成立，未來的氣候變化預測應將這些結果考慮在內。他說，在過去的20多年裡，雲一直是理解人為排放如何影響大氣層的最大不確定性來源。
除了釋放二氧化碳外，燃燒化石燃料還會間接產生硫酸，而硫酸已知可以播撒雲。因此，氣候科學家們一直認為，自工業化時代以來，雲層覆蓋率大幅增加，這被認為透過將陽光反射回太空而產生整體冷卻效果。他們還認為，這種整體冷卻效果部分掩蓋了氣候對二氧化碳水平上升的潛在敏感性。
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最新實驗表明，工業化時代的天空可能比之前認為的更多雲。領導其中一項實驗的瑞士日內瓦附近歐洲核子研究中心（CERN）的物理學家賈斯珀·柯克比表示，如果是這樣，那麼掩蓋效應，以及隨之而來的二氧化碳的變暖效應，可能被高估了。
但柯克比補充說，現在說這在實踐中是否屬實，或者在多大程度上屬實還為時過早，因為有太多因素影響著這些預測。柯克比說：“存在許多不確定性；我們只討論了其中一個。” 克努蒂表示，這些結果可能不會影響 政府間氣候變化專門委員會提出的最可能的變暖預測。“我們最好的估計可能仍然是一樣的，”他說。
需要氣溶膠
雲是由微小的液態水滴或在某些情況下由小冰晶組成的。但在大氣中，水蒸氣不能簡單地變成雲：它需要固體或液體顆粒，即氣溶膠，在其上凝結。
這些氣溶膠中約有一半已經以固體形式起源於地球表面：例如，來自沙漠的塵埃、來自海洋的鹽晶或來自燃燒的煙塵。另一半在大氣中由氣態雜質重新形成。單個氣體分子從空氣中捕獲更多分子，形成固體顆粒。如果它們長到50-100奈米，水蒸氣就可以在它們上面凝結。
柯克比說，直到最近，大氣科學家們還認為，只有硫酸蒸氣（可以透過火山排放或燃燒化石燃料產生）才能觸發這個過程。因此，人們認為工業化前的天空比現在的天空雲量略少，因為它們含有的這種汙染物較少。
為了研究這個過程，他轉向了他創立的宇宙射線離開室外液滴（CLOUD）實驗。CLOUD是一個三米高的不鏽鋼罐，可以重現各種大氣條件，可以連線到為歐洲核子研究中心（CERN）大型強子對撞機（LHC）提供粒子的束流。這模擬了宇宙射線——來自太陽系外的高能亞原子粒子，被認為在 雲形成中發揮作用——在大氣中的影響。
宇宙射線啟動套件
在兩篇《自然》雜誌的論文中，柯克比和他的合著者報告說，氣溶膠可以由樹木排放的化合物形成並生長到播撒雲所需的大小——無需任何硫酸，並在模擬宇宙射線的加速下。在這些實驗中，研究小組使用了α-蒎烯，一種有助於賦予冷杉林其特有氣味的分子，但來自其他型別植被的化合物可能也會表現出類似的效果，科學家們說。
在第三篇發表在《科學》雜誌上的論文中，一個包括柯克比的一些合著者的團隊報告了一項類似的發現，他們使用了不同的實驗。赫爾辛基大學的化學家費德里科·比安奇和他的合作者測量了瑞士阿爾卑斯山少女峰研究站海拔約3500米處的空氣成分並監測了天氣。他們發現，類似於α-蒎烯的分子（也可能來自植被）可以在沒有太多硫酸的情況下播撒雲。
德國漢堡馬克斯·普朗克氣象研究所的大氣科學家比約恩·史蒂文斯表示，除了有助於氣候預測外，這些發現還有另一個潛在的意義。一些科學家警告說，從燃煤電廠排放物中去除二氧化硫等措施可能會消除雲層的一些有益冷卻效果並加劇全球變暖，但現在這可能不再是一個令人擔憂的問題，因為樹木也可以播撒雲。“這意味著，我們不必害怕清潔的空氣，”史蒂文斯說。
柯克比說，推測樹木排放這些化合物是否部分原因是它們在創造自己的氣候方面受益，也很有趣。“這確實觸及了蓋亞假說，”他說，他指的是地球生命表現得像一個傾向於自我保護的單一有機體的理論。 “這是樹木控制其環境的一種美妙機制。”
本文經許可轉載，最初於2016年5月25日 首次發表。