云与气候变迁：
云如何影响地球温度

自从1750年开始，地球表面的
平均温度已升高了摄氏0.8度

当大气层的二氧化碳含量翻倍

研究者预测

全球的温度
将在二十一世纪结束前

将上升1.5 到4.5 度

如果升温较少
也就是1.5度的话

那么现在已经升温一半了
我们应更能够适应其变迁：

一些区域变得更干燥、更缺地力

而其他地方则变得
更暖、更湿，也更肥沃

另外，摄氏4.5 的升温，约略等于

自二万二千年前最后一次
冰河时期以来的所有升温总和

那时大部份的北美洲
都埋于两公里深冰层之下

那将是一种剧烈的气候变迁

所以科学家对于
温度变化的预测是极为重要的

越精准预测，人类社会
才能越早未雨绸缪

目前，预测的不确定性实在太大了

以至于无法以最好的方式来处理气候变迁

但是这关于摄氏1.5到4.5度之间
二氧化碳成倍增加的预测

在这35 年来都没有改变

那我们为什么无法将不确定性的
落差范围缩小呢？

答案是，我们尚未能够了解气溶胶与云层

但欧洲核子研究组织(CERN)的
新实验正在处理这个问题

为了预测气温将如何改变

科学家必须了解一种叫
地球气候敏感性的东西

气温会随着辐射强迫而改变

辐射强迫是介于

吸收太阳能
和将其释放回太空之间的一种短暂的不平衡

比如温室气体增生所导致的不平衡

为了纠正这种不平衡
地球会增加或降低温度

从1750 年工业革命以来所作的实验中

我们可以确定

地球的气候敏感性

然后使用这些数据来判断

在二十一世纪时它由于
辐射强迫所带来的增温状况

为此，我们必须知道两件事：

首先，自从1750 年来，全球气温已增高许多

第二，当今气候的辐射强迫现象

与前工业化时代的气候相关

对于辐射强迫来说，我们知道人类的活动

造成了温室气体在大气中积累

已造成地球的暖化

与此同时，我们的活动也增加了

云层中气溶胶粒子的数量
它们使地球的温度冷却

人们已准确地
从在格陵兰岛和

南极洲的冰芯泡泡中
测量了前工业化时期温室气体的累积

所以科学家已精确地
掌握了温室气体强迫的状况

但我们仍然缺乏有效的工具
来直接测量云层在1750年时的状态

那便是人们对于地球气候敏感性
仍然感到不确定的成因

为了了解前工业化时期的云层状况

我们必须使用电脑模型来模拟

气溶胶云的形成过程

对许多人来说，溶胶是一种
可以让你的头发卷曲的东西

但那只是多种溶胶中的一种

大气气溶胶是一种微小的液体
或是一种悬浮于空气中的固态颗粒。

它们要不是

那些主要来自灰尘、浪花盐、生物质的燃烧

就是转化自大气中的粒子

也就是所谓的粒子成核

气溶胶无所不在地存在于大气之中

它们会在高度污染的都市环境中遮蔽阳光

或产生一层蓝色薄雾遮蔽远处的山峦

更重要的是，若是没有气溶胶颗粒的种子
云滴是无法形成的

因此，若是缺少了气溶胶颗粒，就没有云

没有云，就没有新鲜的水

气候会变得更热，生命将无法存在

因此气溶胶颗粒的存在
使我们得以存活

然而，尽管它们极具重要性

人们尚未理解气溶胶颗粒
是如何在大气中形成的

以及它们如何影响云

即使导致气溶胶粒子产生的蒸汽

也尚未被科学家详实研究过

因为它们仅存于一瞬之间

近似于百万亿空气中分子之一

由于缺乏对其了解

导致我们对于目前对气候敏感性
仍不确定

这也是为什么我们对于未来的气候推测
是如此不确定的原因了

然而一个在欧洲核子研究中心
所进行的实验﹣「云」﹣

已成功在一个足够大的
钢制容器

和低污染条件下形成气溶胶

这也是第一次气溶胶可以在实验室中被科学家

严密地控制、追踪与测量

在最初五年的运作过程中
「云」已确定了

与大气中气溶胶形成过程所相关的蒸气

它们包涵了硫酸、氨、胺

以及来自树木的生物蒸气

利用来自欧洲核子研究中心的
质子同步加速器所取得的电离粒子束

这个「云」实验也正在调查银河宇宙射线

是否会增强气溶胶云的形成

科学家指出，这可能是一种
潜在的得以改变自然气候强迫的因子

因为宇宙射线穿过大气而下

会随着太阳活动而改变

因此「云」尝试解决两大问题：

首先，工业化前的气候中，云层的状态为何？

有多少的云层变化
是由人类活动所引致的？

这些知识将有助于增强
科学家在二十一世纪的气候预测

其次，关于工业化时代以前
太阳气候变化的谜题，我们可以拿

云层上银河宇宙射线的影响
来解释这一现象吗？

即便毫无头绪，这依然是

一个雄心勃勃、可以实现的目标