馬緯度地區一片死寂，那裡只有海洋、天空，幾乎沒有其他。一顆衛星向下窺探，捕捉到一絲絲雲彩，計算懸浮在空氣中的粒子，測量降雨量並監測天氣。
幾乎沒有風。這些緯度，在遠離赤道 30 到 35 度之間，非常平靜，以至於 17 世紀的西班牙水手無法移動他們裝滿貨物的船隻，傳說就是這樣說的。因此，水手們將他們的貨物——馬匹——傾倒入亞熱帶海洋，然後奮力前進。但他們給這個地方留下了一個名字：馬緯度地區。
這些無風帶產生了一個與氣候科學相關的新假設：在工業革命之前，我們的天空中可能很少有云，而自那時以來工廠排放的汙染物可能大大增加了我們大氣層的雲量。該結果昨天發表在科學雜誌上。
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這一發現觸及了當今氣候模型中包含的不確定性的核心。大多數科學家都同意，人類正在向大氣中釋放大量的二氧化碳，並導致全球氣溫上升。但他們對變暖的速度存在分歧。根據政府間氣候變化專門委員會（IPCC）的資料，二氧化碳濃度翻倍可能會使地球升溫 2 至 4.5 攝氏度。
部分不確定性是由於雲層造成的。正如大多數人所知，它們有各種形狀和型別——蓬鬆的爆米花狀雲（積雲）；鬆散的筆觸，主要由冰組成（捲雲）；高聳、黑暗的雷暴怪物（積雨雲）和許多其他雲。
雲層可以將太陽的入射光線反射回太空，從而冷卻地球。或者它們可以充當護套，將熱量困在靠近地球表面的地方，從而使地球變暖。通常，它們兩者都做一點。而且它們做得非常出色。雲層具有比二氧化碳更強大的加熱地球的能力，這取決於雲的型別、地理位置和高度。更復雜的是，雲粒子可以具有各種大小、形狀和各種特性。將這些轉化為關於雲對氣候的總體影響的預測可能非常困難。
取代簡化的觀點
今天的氣候模型確實包括雲層，但某些型別的雲層比其他型別的雲層更好地表示出來。
華盛頓大學大氣與海洋聯合研究所的研究科學家 Andreas Muhlbauer 說：“不幸的是，氣候系統對雲層的微小變化非常敏感。” 他沒有參與科學研究。“因此，在氣候模型中即使出現一點偏差也可能對預測能力產生重大影響。”
大陸西海岸附近的塊狀雲（層積雲），但沒有其他雲。 科學研究揭示了一種不同的雲型別——積雲——它在氣候模型中沒有表示出來。
以色列魏茨曼科學研究所的行星科學家、該研究的主要作者 Ilan Koren 說，這些雲非常複雜，可能需要幾天時間才能解釋清楚，他在前往滾石樂隊音樂會的途中接受了採訪。
他說：“我很抱歉，但這裡沒有簡單的答案。”
Koren 和他的同事 Orit Altaratz（也是魏茨曼的科學家）的研究結果基於一個被廣泛接受的理論——雲在被稱為氣溶膠的微小粒子的存在下迅速增長。過去，氣溶膠通常是來自海洋的微小鹽粒子、火山碎屑、有機物質或被風吹來的土壤。自工業革命以來，汽車、工廠和爐灶產生的黑碳和煙塵構成了大部分形成雲的氣溶膠。
氣溶膠是形成雲的關鍵，這個過程始於太陽。當太陽光線照射到海洋時，水蒸發成氣相。水蒸氣附著在漂浮在空氣中的氣溶膠粒子上，並凝結成水和灰塵的種子，這些種子會綻放成爬上天空的成熟雲朵。
在沒有氣溶膠的情況下，就不會有云。北極破冰船上的科學家在一個影片中演示了這一點，一杯熱茶儘管溫度在零度以下，但卻沒有冒煙。然後，有人開啟打火機，茶中的水蒸氣抓住打火機（不充分燃燒）排放的氣溶膠粒子，並在茶杯上方出現了一場小小的風暴。
華盛頓大學大氣與海洋聯合研究所的研究科學家 Andreas Muhlbauer 說：“在非常原始的環境中，只需新增少量汙染就可以在雲層形成方面取得很大進展。”
Muhlbauer 說：“最終，它[氣溶膠]會影響雲的數量，也會影響雲的特性——例如，它們覆蓋地球的面積。而所有這些都會影響實際照射到[地球]表面的輻射。”
計算機模型必須等待更好的資料
為了證明氣溶膠效應，Koren 和他的同事觀察了在南半球馬緯度地區形成的雲。全球海洋的這個區域幾乎沒有風，這意味著汙染物不容易從大陸上空輸送過來。可能存在一些雲，但鑑於該區域缺乏氣溶膠，雲量不會太多。
科學家們使用了來自四顆不同衛星的資料，觀察了 2007 年冬季 92 天內雲層、氣溶膠含量、溫度、氣象和降雨量。他們發現，隨著空氣中氣溶膠水平的自然增加，天空變得更加陰沉。而且這種影響並沒有停止；沒有飽和點，超過飽和點氣溶膠就停止影響雲層。
隨著雲層覆蓋率翻倍，它們將更多入射的太陽光線反射回太空。因此，雲層具有冷卻效果。
Koren 和 Altaratz 推測，上次天空如此清潔，沒有氣溶膠——除了在馬緯度地區之外——是在工業革命之前。Koren 說，那時天空一定比今天少雲得多。
該理論的一個含義是，隨著這些積雲在工業革命初期變得更加普遍，可能會冷卻地球。將這些雲納入氣候模型可能會顯著改變結果。
但這無法確定。沒有人儲存工業革命前時期氣溶膠水平的記錄，而且就目前而言，科蘭的建議僅僅是猜測。
Muhlbauer 說這是一個“有趣”的場景，但他警告說，這些發現非常初步。他說，將積雲新增到氣候模型中“還有很長的路要走”。
“那至少還需要 10 年。”
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