到目前为止,我们在宇宙中能够探索的所有行星都是独一无二的。从我们的轴向倾斜来防止极端温度太多,向我们Goldilocks区域位置,地球上的生命取决于许多平衡,交织的周期,这些周期聚集在一起,以产生我们需要壮成长的确切情况。
这些周期之一是地球的精致能源系统 - 从太阳收到的能量的输入和输出。
这个周期决定了所有行星气候系统。在,能量失衡的季节性变化 - 约15.3%在火星的季节之间,地球上的0.4% - 被认为会导致地球的臭名昭著的史诗般的沙尘暴。
至少有一段时间,在1750年代之前,这种波动的能量周期在地球上相对平衡。但是我们现在已经创造了一个不平衡的在短短15年内翻了一番。
“净能量不平衡是通过查看从太阳吸收了多少热量以及能够辐射回太空的多少来计算的,”解释国家大气研究中心的大气科学家凯文·特伦伯斯(Kevin Trenberth)。
“尚不可能直接衡量失衡,这是估计它的唯一实用方法是通过清点能量变化。”
Trenberth和中国科学院大气物理学家Lijing Cheng回顾了气候系统所有组成部分的数据:2000年至2019年之间的土地,冰,海洋和大气,以进行这些变化的库存。
地球的大气反映了几乎四分之一的击中能量,与此不同这充分影响了太阳能量,导致表面温度约为100°C(212°F)。然后,大多数能量被月球吸收,并作为热红外辐射辐射回太空,通常称为热。
同样,这是在地球上改变这一过程的气氛。我们大气中的某些分子在到达空间之前会吸收热量并继续抓住它。对我们来说不幸的是,这些是温室气体,现在实际上已经将地球笼罩在大气顶部的覆盖物中。
研究人员在论文中解释说,这种额外的被困的能量不仅改变了其最终的位置,还会影响其最终目的地的周围环境。
“了解净能量收益,以及在地球系统中重新分布的净能量和地点是至关重要的,”他们写。 “可以通过辐射将其从地球清除以限制变暖的地方可以移动多少热量?”
尽管每个人主要集中在升高温度上,但这只是这种额外能量的一种产品。其中只有4%用于提高土地的温度,而另外3%的人进入了冰冰,特伦伯斯(Trenberth)和郑(Cheng)锻炼了。
他们发现,几乎93%的海洋吸收了海洋,我们已经目睹不愉快的后果。
尽管在我们大气中的多余能量的不到1%,但足以直接增加极端天气事件的严重性和频率干旱洪水。
但是,增加的大气湍流也可能有帮助。
“这些天气事件可以使能量四处移动,并通过辐射到太空来帮助气候系统摆脱能量,”解释研究人员。
云层和冰也有助于反射太阳辐射,然后才成为天气陷阱的长波热。但两者都反射云和冰在这个能量周期中的破坏减少了。
Trenberth和Cheng说,对于全面的地球系统模型来说,仍然存在太多缺少的信息,该模型可以准确地预测短期的特定结果。但是,通过合并其考虑每个地球系统组件的地球能量不平衡框架,这可能会得到改善。
“建模地球能量失衡是具有挑战性的,相关的观察结果及其合成需要改进,”总结郑。
“了解如何在全球范围内分布所有形式的能源,并被隔离或辐射回太空将使我们对未来有更好的了解。”
这项研究发表在环境研究氛围。