一项新的研究发现，由于人类活动，地球大气中水汽的增加使闪烁的高空云更加清晰可见。这项研究的作者说，研究结果表明，只有在夏夜才能看到的这些奇怪但越来越常见的云层，是人类导致气候变化的一个指标。
夜光云是地球大气层中最高的云。它们形成于距地球表面约80公里(50英里)的中层大气。当水蒸气围绕着来自入射流星的尘埃凝结时，云就形成了。
1885年，在印度尼西亚喀拉喀托火山爆发后，人类首次观察到夜光云，并在空气中喷出大量的水蒸气。在20世纪，人们对云层的观察变得越来越普遍，在20世纪90年代，科学家们开始怀疑气候变化是否使云层变得更加明显。
在一项新的研究中，研究人员利用卫星观测和气候模型模拟了在过去150年里，燃烧化石燃料所产生的温室气体的增加是如何形成夜光云的。提取和燃烧化石燃料将二氧化碳、甲烷和水蒸气送入大气，这些都是温室气体。
这项研究的结果表明，自19世纪末以来，甲烷的排放使中间层的水蒸气浓度增加了大约40%，而中间层形成的冰量增加了一倍多。他们得出结论，人类活动是造成夜光云比150年前更明显的主要原因。
“我们推测,云一直在那里,但有机会看到一个非常非常贫穷,在历史时期,“说弗朗兹约瑟冰川Lubken,莱布尼兹研究所的大气科学家Kuhlungsborn大气物理学的德国和新研究的主要作者在《地球物理研究快报》杂志的美国地球物理联盟。
研究结果表明，夜光云是人类活动导致的气候变化正在影响大气中部的信号。Lubken说，更厚、更明显的夜光云是否会影响地球的气候本身是未来研究的主题。
“我们的甲烷排放正在影响大气，不仅仅是温度变化和化学成分，”华盛顿特区环境保护基金的大气科学家Ilissa Seroka说。“我们现在在云层中发现了一种明显的反应。”
研究云的形成过程
条件必须正好适合夜光云可见。云层只能在夏季中高纬度的时候形成，那时中天温度足够冷，可以形成冰晶。它们只在黎明和黄昏时才看得见，当太阳从地平线下照亮它们的时候。
自150年前工业时代开始以来，人类通过燃烧化石燃料向大气中注入了大量的温室气体。研究人员想知道，如果有的话，这对大气中部和夜光云的形成有什么影响。
在这项新的研究中，Lubken和他的同事进行了计算机模拟，以模拟1871年到2008年北半球的大气和夜光云。他们想要模拟增加的温室气体(包括水蒸气)在这段时间内对夜光云形成的影响。
研究人员发现，夜光云的存在会根据大气状况和太阳周期的不同，年复一年，甚至十年间波动。但在整个研究过程中，云层变得更加明显。
根据Lubken的说法，这种增加可见性的原因令人惊讶。二氧化碳使地球表面和大气层的下部变暖，但实际上使形成夜光云的中间大气层变冷。理论上，这种冷却效应会使夜光云更容易形成。
但研究结果显示，自19世纪末以来，不断增加的二氧化碳浓度并没有使夜光云变得更明显。Lubken解释说，这似乎是违反直觉的，但是当中间的大气层变得更冷时，更多的冰粒子形成，但它们更小，因此更难看到。
他说:“保持水蒸气的恒定，使它变得更冷意味着我们可以看到更少的冰颗粒。”
相反，研究发现，大气中更多的水蒸气使得冰晶更大，夜光云更明显。中层大气中的水蒸气有两种来源:一种来自地球表面向上运输的水蒸气，另一种是甲烷，一种通过中层大气的化学反应产生水蒸气的温室气体。
研究发现，自19世纪末以来，大气中甲烷含量的增加大大增加了中层大气中的水汽含量。根据这项研究，从1871年到2008年，中纬度地区的冰层数量增加了一倍多。
Lubken说，生活在中高纬度地区的人们现在有很好的机会在每年夏天多次看到夜光云。他说，在19世纪，它们可能每隔几十年才会出现一次。
Lubken说:“结果相当令人惊讶，是的，在100年的时间尺度上，我们预期云的能见度会有很大的变化。”
网友评论