在迄今为止我们能够探索的宇宙中，我们的生命星球是独一无二的。从我们的轴向倾斜预防极端温度太多，到我们的金发姑娘区立场，地球上的生命取决于许多微妙平衡、相互交织的循环，这些循环共同产生了我们蓬勃发展所需的确切环境。
这些循环之一是地球脆弱的能源系统——从太阳接收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，能量不平衡的季节变化 –约15.3%与地球上的 0.4% 相比，火星季节之间的变化被认为是导致地球臭名昭著的史诗级沙尘暴。
至少在 1750 年代之前的一段时间内，地球上这种波动的能量循环是相对平衡的。但我们现在造成了最近的不平衡短短 15 年就翻了一番。
“净能量不平衡是通过观察从太阳吸收了多少热量以及能够辐射回太空的热量来计算的，”解释美国国家大气研究中心的大气科学家凯文·特伦伯斯 (Kevin Trenberth)。
“目前还不可能直接测量不平衡情况，估计它的唯一实用方法是通过能源变化清单。”
特伦伯斯和中国科学院大气物理学家程丽晶回顾了2000年至2019年气候系统所有组成部分（陆地、冰、海洋和大气）的数据，对这些变化进行盘点。
地球的大气层反射了撞击它的几乎四分之一的能量，这与地球上的情况不同。它充分利用了太阳能量，导致表面温度达到 100°C (212°F) 左右。然后，大部分能量被月球吸收，并以热红外辐射（通常称为热量）的形式辐射回太空。
同样，是大气改变了地球上的这一过程。我们大气中的一些分子在到达太空之前捕获了热量并继续保留它。对我们来说不幸的是，这些都是温室气体，它们实际上已经在大气层顶部用一层过于舒适的毯子包裹着地球。
研究人员在论文中解释说，这些额外的被困能量不仅会改变它最终到达的地方，还会影响其到达最终目的地途中的周围环境。
“了解净能量增益以及热量在地球系统内重新分配的数量和位置至关重要，”他们写。 “有多少热量可以转移到可以通过辐射从地球清除的地方，以限制变暖？”
虽然每个人都主要关注温度升高，但这只是这种额外能量的一个产物。 Trenberth 和 Cheng 计算得出，其中只有 4% 用于提高陆地温度，另外 3% 用于融化冰层。
他们发现，几乎 93% 被海洋吸收，而我们已经目睹不愉快的后果。
虽然只有不到百分之一的多余能量在我们的大气中旋转，但它足以直接增加极端天气事件的严重性和频率，从干旱到洪水。
然而，增加的大气湍流也可能有所帮助。
“这些天气事件会移动能量，并通过将能量辐射到太空来帮助气候系统消除能量，”解释研究人员。
云和冰还有助于在太阳辐射变成气体捕获的长波热量之前反射太阳辐射。但两者反射云和冰由于能源循环的中断而减少。
特伦伯斯和程说，对于准确预测短期以外的具体结果的综合地球系统模型来说，仍然缺少太多信息。但通过纳入考虑每个地球系统组成部分的地球能量不平衡框架，这一点可能会得到改善。
“对地球能量不平衡进行建模具有挑战性，相关的观察及其综合需要改进，”结论程.
“了解所有形式的能源如何在全球分布以及如何被隔离或辐射回太空将使我们更好地了解我们的未来。”
这项研究发表于环境研究氛围。
