根据一项新的模型研究，如果大气中的二氧化碳浓度足够高，地球可能会达到一个临界点，海洋层云会变得不稳定并消失，从而引发全球变暖。
根据2月25日发表在《自然地球科学》杂志上的研究，这一事件——可能会使全球表面温度升高8开尔文(14华氏度)——可能发生在二氧化碳浓度超过1200百万分之一(ppm)的情况下。供参考，目前浓度在410ppm左右，还在上升。如果世界继续以目前的速度燃烧化石燃料，下个世纪地球的二氧化碳浓度可能会超过1200ppm。
"我认为，并希望技术变革将减缓碳排放，这样我们就不会达到如此高的二氧化碳浓度。但是我们的研究结果表明，有一些我们不知道的危险的气候变化阈值。该研究的第一作者施耐德指出，1200 ppm的临界值是一个粗略的估计，而不是一个确切的数字。
这项研究可能有助于解开古气候学中一个长期存在的谜团。地质记录表明，在始新世(约5000万年前)，北极地区没有霜冻，是鳄鱼的家园。然而，根据现有的气候模型，二氧化碳浓度需要上升到400ppm以上，才能使地球升温到足以让北极达到这个温度。这是这段时间内可能的二氧化碳浓度的两倍多。然而，由层云平台的消失引起的变暖高峰可以解释始新世温室气候的出现。
层云覆盖了大约20%的亚热带海洋，并且在这些海洋的东部地区很普遍——例如，在加利福尼亚或秘鲁的海岸。云层在反射射入太空的阳光时，会给地球降温并遮阴。这使得它们对调节地球表面温度很重要。问题是支撑这些云层的湍流空气运动太小，在全球气候模型中无法解决。
规避无法解决云在全球范围内,施耐德和他的合作者,科琳Kaul凯尔Pressel太平洋西北国家实验室,创造了一个小规模的模型代表亚热带海洋上空的大气部分,模拟云及其海洋湍流运动在这个补丁在超级计算机。他们观察到，当二氧化碳浓度超过1200ppm时，云层的不稳定性会随之上升。研究人员还发现，一旦云层消失，它们就不会重新出现，直到二氧化碳浓度大幅下降到不稳定最初发生的水平以下。
该研究指出了气候模型中的一个盲点，施耐德说，他目前领导着一个名为气候模型联盟(CliMA)的联盟，致力于建立一个新的气候模型。克里帕将使用数据同化和机器学习工具，将地球观测和高分辨率模拟融合到一个比现有模型更能代表云层和其他重要小规模特征的模型中。新模型的一个用途将是更精确地确定发生云平台不稳定性的CO2水平。
这篇新论文的题目是"可能的气候变化，从层积云层在温室效应下的破裂。" Kaul和Pressel作为施耐德实验室的研究科学家完成了这项工作。这项研究得到了加州理工学院高级受托人Charles Trimble (BS ‘ 63, MS ‘ 64)和GPS主席委员会的支持。
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