虽然温室气体正在使地球表面变暖，但它们也导致我们上方遥远的太空边缘迅速变冷。
事实上，南极洲上方约 90 公里（56 英里）的高层大气的冷却速度是地球表面平均变暖速度的 10 倍。
我们的新研究精确测量了这种冷却速度，并揭示了一个重要发现：极地大气中新的四年温度循环。 该结果基于澳大利亚科学家在南极洲连续 24 年的测量，发表在二 文件这个月。
研究结果表明，地球的高层大气，即所谓的“中间层”区域，对不断上升的温室气体浓度极为敏感。 这提供了一个新的机会来监测政府减排干预措施的效果。
我们的项目还监测被称为“夜光”或“夜光”云的壮观自然现象。 虽然美丽，但这些云出现的频率更高经过考虑的这是一个坏兆头气候变化。
研究“气辉”
自 20 世纪 90 年代以来，澳大利亚戴维斯研究站的科学家已对南极洲上空高层大气的温度进行了超过 600,000 次测量。 我们使用称为光谱仪。
这些仪器分析所谓的羟基分子发出的红外光，这些分子存在于地球表面上方约 87 公里（54 英里）的薄层中。 这种“气辉”使我们能够测量这部分大气的温度。
我们的结果表明，在南极洲上方的高层大气中，二氧化碳和其他温室气体不会产生像在低层大气中那样的变暖效应（通过与其他分子碰撞）。 相反，多余的能量会辐射到太空，从而产生冷却效果。
我们的新研究更准确地确定了这种冷却速率。 24 年来，高层大气温度降低了约 3 摄氏度，即每十年降低 1.2 摄氏度。 这大约是低层大气平均变暖的十倍？过去一个世纪约升高1.3摄氏度。
理清自然信号
温室气体排放量的增加导致了我们记录的温度变化，但许多其他影响也在发挥作用。 其中包括中间层的季节周期（冬季较暖，夏季较冷）和太阳 11 年的活动周期（涉及更安静和更强烈的太阳周期）。
这项研究的一个挑战是理清所有这些合并的“信号”，以确定每个信号在多大程度上推动了我们观察到的变化。
令人惊讶的是，在这个过程中，我们发现了一种以前在极地高层大气中未发现的新的自然循环。 这个四年周期，我们称之为准四年一次振荡（QQO），高层大气温度变化了 3-4 摄氏度。
发现这个周期就像在一个精心设计的声明中偶然发现了一块金块。 需要做更多的工作来确定其起源和全部重要性。
但这一发现对气候模型具有重大影响。 驱动这一循环的物理学不太可能被包含在目前用于预测气候变化的全球模型中。 但每四年 3-4 摄氏度的变化是一个不容忽视的重大信号。
我们还不知道是什么推动了振荡。 但无论答案如何，它似乎也会影响南极洲周围的风、海面温度、大气压力和海冰浓度。
“夜光闪烁”的云彩
我们的研究还监测冷却温度如何影响发生夜光或“夜光闪烁”的云彩。
夜光云非常罕见？ 自 1998 年以来，我们已从澳大利亚南极站记录了约 10 次观测。这些观测发生在夏季，极地地区海拔约 80 公里（50 英里）。 只有当黄昏时太阳低于地平线时，你才能从地面看到它们，但仍然闪耀在高层大气中。
云看起来像薄薄的、淡蓝色的、波状的细丝。 它们由冰晶组成，需要 -130 摄氏度（266 华氏度）左右的温度才能形成。 夜光云虽然令人印象深刻，但经过考虑的A ”金丝雀温室气体排放导致上层大气进一步变冷，可能会导致更频繁的夜光云出现。
已经有一些证据表明，云层正在变得更亮、更广泛。北半球。
测量变化
人类引起的气候变化有可能从根本上改变我们星球上的生命条件。 在接下来的几十年（不到一生）中，全球平均气温预计将上升，带来海平面上升、极端天气和世界各地生态系统的变化。
长期监测对于测量变化以及测试和校准更加复杂的气候模型非常重要。 我们的结果有助于建立一个由以下机构协调的全球观测网络：中层变化检测网络以此目的。
这些模型的准确性对于确定政府和其他遏制气候变化的干预措施是否确实有效至关重要。
约翰·弗伦奇, 大气物理学家,塔斯马尼亚大学;安德鲁·克莱科丘克，澳大利亚南极分部首席研究科学家兼兼职高级讲师，塔斯马尼亚大学， 和弗兰克·穆里根, ,爱尔兰国立梅努斯大学。
