气候模型低估了云的冷却效果

研究人员使用了1986 - 2005年的重新分析数据和卫星图像来计算全球每个季节的平均云昼夜周期。Reanalysis（上图）显示（左右）季节全球云覆盖的平均（平均值），标准偏差（幅度）和相位（时序）。颜色刻度表示低（蓝色）到高（红色）覆盖，幅度和定时。大多数模型表明云在清晨在地上最厚的土地。然而，普林斯顿的研究表明，云覆盖下午更频繁地达到峰值。君寅，民间环境工程系的图像

普林斯顿大学的研究人员发现，气候模型的科学家们用来在我们星球上的未来条件下低估了云每天甚至每小时的冷却效果，特别是在土地上。

研究人员在日志自然通信中报告了12月22日，模型倾向于考虑到太多的太阳日常热量，这导致比实际发生的更温暖，更干燥的条件。研究人员发现，在昼夜核算或每日云周期的情况下，云周期的不准确性似乎没有使气候预测失效，但他们确实增加了一个关键工具科学家用来了解气候变化如何影响我们的错误误差​​。

“为正确原因获得正确的结果是很重要的，”民间环境工程教授和普林斯顿环境研究所的教授相信作者Amilcare Porporato表示。“这些错误可以滴入其他变化，例如投影更少和较弱的风暴。我们希望我们的结果对于改善云层的建模有用，这将改善气候模型的校准，使结果更可靠。“

民族和环境工程博士后研究副作用的共同作者君尹发现，没有准确地捕获日常云周期的太阳轰击地球，每平方米额外的1-2瓦的能量。估计工业时代开始以来，大气中的二氧化碳增加增加，以生产每平方米的额外3.7瓦的能量。“这里的错误是其中的一半，所以在这种感觉中它变得很大，”普勒斯特说。

在参加云覆盖率和气候敏感性后，尹和普克托进行了学习。“扬声器谈到了很多云层，但不是什么时候，”尹说。“我们认为时机同样重要，我们惊讶地发现对此有较少的研究。”

云在白天发生变化，从天到日。尹说，气候模型做好捕获平均云覆盖率的云覆盖率，但他们错过了实际云覆盖范围的重要峰。这些峰值对日常条件具有显着影响，例如在当天最热的部分期间的下午。

“气候科学家有云，但他们错过了时间，”普勒托说。“日常云周期和温度之间存在强烈的敏感性。这就像一个人在夜间毯子或白天使用遮阳伞。如果你错过了，它会产生巨大的差异。“

研究人员使用了1986 - 2005年的卫星图像来计算全球每个季节的云的平均昼夜循环。Yin以三小时的间隔分析云覆盖范围，距离全球超过6000点以上，每次175英里。

尹和共同比较了他们提出的平均值，他们提出了气候科学家使用的九个气候模型的平均值。大多数模型都有最厚的覆盖，在早上发生了最厚的覆盖范围，而不是在傍晚的傍晚，当云屏蔽地球从太阳最强烈的热量屏蔽地球上。“时序的小差异可以产生大的辐射冲击，”尹说。

研究人员计划探索不同类型的云对气候模型预测的影响，以及云周期如何影响地球温度的年度变化，特别是与极端降雨相比。

Duke大学水文学教授加布里埃尔·劳埃尔（Gabriel Katul）表示，“重要性非常高”的准确建模日常云周期。Katul没有参与该研究，而是熟悉它。

他说，云周期可以指示表面加热和大气水蒸气表征的缺陷，这对于云形成是必要的。这两种因素还规定了地球大气的最低部分如何被称为大气边界层 - 与地球表面相互作用。

“边界层生长和崩溃的建模充满了困难，因为它涉及在气候模型中必须过度简化的复杂过程，”Katul说。“所以，探索云形成和云厚度的时机在昼夜尺度上很大，因为这些时间尺度是与边界层动态和表面大气热和水蒸汽交换最相关的。”

Katul说，当云层蔓延到云层 - 诸如空气污染和微药物，数百平方公里和季节的机制，空间区域和少年，而且季节“有实际的原因，为什么数据模型比较以掩盖云层的昼夜变化的方式进行，”他说。“昼夜变异是稍微掩盖的是，在长期和大规模平均值上报告了大部分气候模型性能。”

然而，通过在全球范围内捕获日常云周期的时序和厚度，尹和覆盖为科学家提供了一种工具，用于确认气候模型是否恰当地描绘云层和云和大气之间的相互作用。

“全球覆盖范围和强调”时间“和”金额“是值得注意的。据Katul说，就我所清楚，这是第一次探索这种相干方式这种模型的歧管的研究。““我相信这种类型的工作将提供新的视角，以改善云的代表性。在未来的IPCC中看到本文非常令人惊讶地说，我不会感到惊讶[U.N.“气候变化”政府间论坛]报告。“

出版物：Jun Yin＆Amilcare Porporato，“昼夜云循环偏见在气候模型中，”自然通信8，物品编号：2269（2017）DOI：10.1038 / S41467-017-02369-4