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氣候科學家們正在研究發生在空氣、陸地和海洋中令人眼花繚亂的變化。但他們應該將精力集中在哪裡呢？首先，似乎是雲層。更好地理解雲層如何影響全球變暖，以及空氣中的顆粒物如何影響雲層的形成，是三個知識差距之一，這些差距最有可能改進對地球氣候變化範圍和速度的預測。
這是三位專家所說的，他們在撰寫政府間氣候變化專門委員會（IPCC）於9月下旬釋出的最新氣候評估報告中發揮了重要作用。他們本週在舊金山舉行的美國地球物理聯合會年度秋季會議上以小組形式發言。考慮到氣候變化否認者 постоянно обвиняют IPCC 科學家的資料不夠嚴謹，專家們承認知識差距需要一些勇氣。但他們表示，這些差距不會破壞過去二十年來日益完善的現有氣候預測。他們說，填補這些差距將進一步提升預測的準確性。從這個意義上說，專家們呼籲科學家們做科學家們一直努力做的事情：學習，然後弄清楚還需要發現什麼，然後去找到它。
來自巴黎皮埃爾·西蒙·拉普拉斯研究所的奧利維耶·布歇說，雲層，特別是低雲對氣候的影響仍然有點神秘。他是IPCC報告中關於雲和氣溶膠（空氣中的顆粒物）章節的主要作者。他指出，“低層雲是許多大氣模型中的一張王牌”。而且它們正在發生變化。例如，低雲似乎正在向北極和南極遷移，在那裡它們對阻擋來自太陽的入射熱和吸收地球輻射的熱量的影響較小。科學家們也不清楚低雲是否正在變厚，它們是否含有更多的水蒸氣，或者北極海冰的減少是否導致更多或更少的雲層形成。
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相關的知識差距是氣溶膠如何影響雲層。例如，布歇說，黑碳——燃燒化石燃料排放的顆粒物——“比我們想象的更重要”，它決定了大氣可以捕獲多少熱量。“理解氣溶膠和雲層之間可能發生的反饋，以及這種相互作用與北極海冰變化之間的反饋，真的至關重要。”布歇說，所有這些反饋共同作用可能會大大“放大或抑制氣候變化”。
這些相互作用導致了第二個理解上的差距：碳如何在土壤、植物、空氣和海洋之間排放、傳輸和儲存——即所謂的碳迴圈。同樣在法國研究所並在IPCC關於生物地球化學迴圈章節擔任主要作者的菲利普·西亞伊斯指出，新排放的二氧化碳會在大氣中持續數百年，因此它在土壤和海水中被吸收和保持的容易程度會影響溫室效應的程度，以及目前正在上升的海水酸度。
海洋本身正在發生的事情是第三個必須填補的差距。海洋吸收了排放到大氣中的大部分二氧化碳。儘管海洋表層一直在與上層空氣同步變暖，但即使二氧化碳排放量在全球範圍內持續增加，這種變暖速度也可能正在放緩。“熱量都去哪兒了？”華盛頓大學的丹尼斯·哈特曼問道，他是IPCC關於地球測量的章節的作者。一些科學家懷疑洋流正在將熱量輸送到更深層，但他們只是不知道。哈特曼說，一個新的全球浮標系統可以潛入水中深處，並在幾天內一次又一次地浮出水面，這應該有助於找到答案。
一個相關的問題是，海洋是否正在減緩目前的大氣溫度上升，有時被稱為停頓期或暫停期。越來越多的科學家表示，這種暫停可能是由太平洋中部海洋-大氣相互作用的厄爾尼諾和拉尼娜週期變化驅動的。如果是這樣，哈特曼問道，“暫停期會持續多久？”
哈特曼說，其他未決問題包括為什麼北極海冰正在迅速消失，而南極海冰卻在增加，強降雨正在蔓延到哪裡，以及大氣中更高的溼度如何影響降雨以及嚴重的風暴。
哈特曼說，如果科學家們能夠填補這些特定的知識差距，他們應該能夠預測不僅是長期趨勢，還有十年到十年的變化。這種精細的預測將極大地幫助城市、市政當局、企業、農民和許多其他人更好地規劃適應氣候變化的方式。
這種洞察力也將幫助當地天氣預報員。例如，布歇指出，大氣科學家只能可靠地模擬未來幾個小時的雲層覆蓋。“我們希望能夠做到一個月，”他說。
圖片由Yamato 在 WikimediaCommons 上提供
