低空云层曾帮地球“遮阳”抵消部分升温，研究称趋势可能逆转

据 IT之家 7 月 20 日消息，来自美国哥伦比亚大学的 Gregory Cesana 和 Assia Arouf 近期对卫星观测时代以来的低空云覆盖变化进行了估算。研究显示，自 1979 年以来，低空云覆盖范围总体上并非减少，而是在扩大，并让地球表面反射出去的能量增加了每平方米 0.32 瓦。换句话说，过去几十年中，低空云层在一定程度上扮演了“遮阳降温”的角色，抵消了部分由人类活动造成的变暖效应。但科学家同时警告，这一负反馈机制可能正在或即将逆转，一旦低空云减少，全球变暖速度可能进一步加快。

低空云为何是气候预测中的关键变量

云层一直是气候模型中最难处理的不确定因素之一。不同高度、厚度和形态的云，对地球能量收支的影响并不相同。位于对流层上部的薄卷云，反射太阳光的能力有限，却会阻挡地表热量向外释放，因此更偏向于产生增温效应；而位于低层对流层的大面积层积云，能够把更多阳光反射回太空，通常具有降温作用。

这也是为什么一些地球工程设想曾尝试通过喷洒微小海水颗粒，让海洋上空形成更多、更亮的反射性云层。对气候科学而言，低空云覆盖率的变化并不是一个局部天气问题，而是会直接影响地球吸收多少太阳能量的核心参数。

此前，不少气候模型预测，随着全球气温上升，能够遮挡阳光的低空云将减少，从而形成正反馈：气温越高，低空云越少，地球吸收的太阳能越多，升温继续加剧。但过去的卫星数据并不足以清晰判断低空云长期趋势，尤其是在东南太平洋、大西洋等低空云长期覆盖显著的海域。

研究如何重建数十年低空云变化

来源显示，Cesana 和 Arouf 的工作重点在于弥补早期卫星观测能力不足的问题。研究人员先将海表温度、风速、大气稳定性等数据，与现代卫星设备测得的低空云覆盖情况建立关联，再利用这些关系反推过去几十年中低空云覆盖的变化。

研究结果表明，自 1979 年以来，低空云覆盖范围实际上一直在增加，使地球向外反射的能量增加了每平方米 0.32 瓦。作为对比，人类活动导致的气候变化目前正在以约每平方米 2.72 瓦的速度增加地球吸收的热量。这意味着低空云层并没有抵消全球变暖的大趋势，但确实削弱了部分增温影响。

• 低空层积云主要通过反射阳光产生降温作用；
• 高空薄卷云更容易阻挡地表热量外逸，表现为增温效应；
• 研究估算显示，1979 年以来低空云覆盖曾总体扩大；
• 这种负反馈可能并不稳定，未来存在逆转风险。

在东太平洋等热带地区，研究人员发现低空云覆盖率每十年约增加 0.18%。其背景是东太平洋升温速度低于许多模型此前预测，而西太平洋明显变暖。大气环流把来自西太平洋的暖空气带到东太平洋上方，使近地表较冷空气与上方暖空气之间形成逆温层，进而有利于低空云保持稳定、持续更久。

影响与解读：气候模型的不确定性正在转向“放大风险”

从科技观察角度看，这项研究的重要性不仅在于“云变多了”，而在于它揭示了气候系统中一个可能被低估的延迟效应。过去增加的低空云，可能让一部分变暖影响被暂时遮挡；如果这一趋势未来逆转，被抑制的增温效应就可能更集中地显现出来。

科学家预计，东太平洋未来可能开始升温。其中一个因素是人类对硫污染的控制正在加强。硫污染可形成具有冷却作用的气溶胶云，同时影响大气与海洋环流。随着硫污染减少，温暖、下沉的空气可能更容易驱散低空云。

这一变化或许已经出现苗头。来源提到，伦敦帝国理工学院 Paulo Ceppi 及其同事今年 3 月发现，自 2003 年以来，全球低空云覆盖率一直在下降；另一项发表于 2024 年的研究也指出，近年来全球变暖加速，可能部分源于低空云开始产生增强型正反馈效应。

对 AI 与科技产业而言，气候模型、卫星遥感和多源数据重建正在成为理解地球系统的重要工具。低空云案例说明，模型预测并非只取决于算力和算法，还受限于观测数据质量、物理机制理解和区域气候差异。未来更高精度的卫星、再分析数据以及机器学习方法，可能帮助科学家更早识别类似的气候反馈变化。

总体来看，低空云层过去几十年对变暖起到一定缓冲作用，但这并不意味着气候风险降低。相反，如果低空云减少成为新趋势，地球可能失去一个重要的自然“遮阳层”。正如研究人员所提示的，类似东太平洋厄尔尼诺事件导致低空云减少的情形，或许会让人类提前感受到未来气候变化的部分特征。