層積雲相當無聊。它們不像卷雲（天空中高高的馬尾）那麼優雅，也不像積雨雲（巨大而可怕的雷雲）那麼雄偉。
但層積雲在天空低空盤旋，形成巨大的雲層，在我們這個變暖的世界中具有至高無上的價值：它們的白色頂部將大量的太陽輻射反射回太空。
但 2019 年地球上廣泛的雲層組合可能會因極端天氣而改變。這些層積雲層可能會消失，進一步加劇全球暖化。
這是一個令人不安的結論研究週一發表在日記中自然地球科學，基於一個電腦模型，該模型提供了氣候變遷可能帶來的新警告驚喜在已經存在且明顯可預測的後果之上。
首席研究員、加州理工學院氣候科學家 Tapio Schneider 假設，大氣中二氧化碳含量非常高，可能會抑制層積雲層的形成。他和他的同事對此類雲的形成進行了建模，經過兩年的電腦運算，得出的結論是，大氣中二氧化碳的穩定上升可能會引發與層積雲消失相關的溫度突然飆升。
如果二氧化碳濃度達到百萬分之 1,200，這種影響就會很強烈——是目前水平的三倍，而這已經遠高於工業化前的二氧化碳水平。新報告指出，如果二氧化碳濃度達到百萬分之 1,300，全球大氣溫度將比溫室氣體造成的暖化高出 8 攝氏度。
「這是一個戲劇性的效果，」施奈德告訴華盛頓郵報。他說，層積雲層「完全破裂」。
研究稱：“一旦層積雲甲板破裂，只有當二氧化碳濃度大幅下降到首次發生不穩定的水平以下時，它們才會重新形成。”
麻省理工學院大氣科學教授凱裡·伊曼紐爾（Kerry Emanuel）在談到施耐德的研究時說道：「他所做的當然是合理的，但這些雲確實很難模擬……它提供了一條看似合理但尚未得到證實的途徑，通過它，你可以氣候可能會出現一個臨界點。
長期以來，氣候科學家一直對雲感到困惑。雲可以加劇全球暖化，也可以限制全球暖化，這取決於雲的類型及其大小、位置、厚度、持續時間等。
它們是自然界中非常非實質的元素。施耐德說，如果你能將大氣中的所有雲和水蒸氣帶到地表，它就會形成一個不到一英吋深的液體層，而僅雲就會形成一層不比油漆層深的層。
施耐德說：“你需要預測水蒸氣的一小部分會凝結成雲。”
在二氧化碳濃度如此高得驚人的世界裡，沒有簡單的方法可以測試雲是否真的會出現這種行為。可以肯定的是，氣溫飆升8 攝氏度，再加上溫室氣體排放帶來的變暖，可能會帶來災難性的後果，不僅對人類文明，而且對受到快速氣候變遷衝擊的無數物種和生態系統來說。
自從工業革命開始以來，當人們開始燃燒化石燃料在大範圍內，全球氣溫上升了約 1 攝氏度，或約 1.8 華氏度，變暖由於大氣中二氧化碳濃度從約 280 ppm 上升至超過 400 ppm，超過2013年的水平有記載的歷史上還是第一次。
很難想像一個二氧化碳濃度接近 1,300 ppm 的世界。
施耐德認為，如此極端的二氧化碳濃度實際上不會實現，因為他認為人類文明會找到一種方法來避免將所有碳排放到大氣中。
「我希望科技進步能達到我們無法達到的程度。但這並非不可能，」施奈德說。
研究雲對氣候影響的普渡大學氣候科學家馬特胡貝爾（Matt Huber）對這篇新論文提出了謹慎的評估。
他說：“每當你在氣候模型中看到令人驚訝的結果時，你就會擔心模型本身太不穩定，應該有一些東西可以穩定模型。”
但胡貝爾指出，施耐德的論文為一個長期存在的謎題提供了一個潛在的答案。幾十年來，科學家已經知道，5,500 萬年前，地球經歷了一個異常炎熱的階段，稱為古新世始新世極熱期 (PETM)。那就是著名的「北極鱷魚」時期。
地球怎麼變得這麼悶熱？二氧化碳是這個謎團中的一個明顯元素，但氣候模型似乎無法將地球推向如此高的溫度，除非二氧化碳含量異常高，例如 4,000 ppm 或更高。地質記錄並未顯示二氧化碳濃度高於 2,000 ppm。
所以一定還有另一個因素。
一種可能性是，甲烷從海底大量逸出，使氣候進入了新的溫室狀態。但施耐德的論文提出了另一個猜想：雲層的消失可能會導致氣候臨界點。
層積雲是當暖空氣從地表上升並冷卻時產生的，導致水蒸氣凝結。這種雲層在加州被稱為海洋層，它們因滾入沿海城市並使溫暖的天氣變冷而臭名昭著。
這些雲覆蓋了大片熱帶海洋。
雲層的形成取決於雲頂的冷卻過程。這種現象發生在傳統氣候模型無法輕易捕捉到的物理尺度上。
「它們只是落在計算網格中，」施耐德說。
他和他的同事開發了一種新模型，該模型使用所謂的大渦模擬。該模型表明，如果地球變得太熱，這些雲層所需的冷卻過程將受到抑制。
編者註（2019 年 2 月 28 日）：在本文的早期版本中，我們錯誤地將 8 攝氏度的溫度變化轉換為 46 華氏度。該錯誤並未出現在《華盛頓郵報》原文。現已對此進行修改。
2019 ©華盛頓郵報
本文原刊於華盛頓郵報。
