天空没有雨做的云

2019-06-03 02:16刘淑芳
知识窗 2019年5期
关键词:涡流施耐德云彩

刘淑芳

《爱比烟花更寂寞》里有句歌词有点小惆怅,又有些小诗意:“如果天空没有云彩,天空会不会寂寞?”

无独有偶,最近一项有关气候的研究表明,随着全球气候变暖,未来天空或将没有云彩。

众所周知,云是由江河湖海、土壤及动植物中的水分,蒸发到空中后变成水汽,再进入大气中所形成的。事实上,云就是由许许多多小液滴组成的,它覆盖着大部分的地球表面,阻挡了太阳光照射到地球,起到冷却地球的作用。对于我们来说,云是不可或缺的存在。

然而,气候变暖已然是不争的事实。大气环境的改变,带来了一个显著的变化——云彩数量明显减少。因而,科研人员理所当然地把目光投向了云的研究,他们展开了一个又一个模拟实验,希望从中找到改善云朵减少的方法。

云的种类有很多,目前科学家最感兴趣的是层积云,主要是因为它对地球的冷却效果最强。专家通过超级计算机运行模型发现,如果大气中的二氧化碳含量增加三倍,那么层积云可能会消失。

2018年,加州理工学院的气候动力学家塔皮奥·施耐德开始构建新模型“气候机器”。该模型利用人工智能对涡流进行模拟,并从卫星观测中学习,以提升模拟云的呈现效果。

施耐德建立“气候機器”的初衷,是因为云的“不可捉摸”。云由凝结的水汽和湍气流形成,这种过程发生在极小的尺度下,小到无法通过模型直接模拟,只能使用近似值。也就是说,即便“气候机器”已经很高级、很复杂了,但还是对付不了云。

为了更好地理解云,施耐德首先建立了自己的涡流模拟,让其和海洋进行动态交互的同时,尝试模拟云的改变来加快气候变暖,并且让气候变暖加快云的改变。

终于,施耐德和团队取得了有效的成果,得出与之前其他研究相同的结果:要是不采取措施阻止气候变暖,低云族很快就会消失。到那时,鳄鱼在北极游泳,赤道被烤焦,这些惨剧将无可避免。

不过,施耐德的研究并非无懈可击,不同的声音一直在他的身边响起。例如实验结论虽然靠谱但并不新颖,实验中设定的二氧化碳浓度比大多数气候科学家进行实验所设定的要高,还有人说他的方式不够严谨,模型过于简单,没有考虑天气、噪音等因素,甚至有气候科学家评论说,施耐德的做法太牵强。

面对质疑,施耐德检查了所有可能让结果出错的原因,最终一一排除了它们。接下来,他还想做更大胆的事情,就是将仅能表现云层可能消失的一个地点的结果,外推到所有具有类似层积云覆盖的区域。其实,施耐德有执着的一面,也有低调的一面,他说:“我们不应过分自信于模型可以预测22世纪的未来,可能还有其他因素未被纳入模型之中。”

古人素来有“看云识天气”的经验,“清早宝塔云,下午雨倾盆”“云往东,车马通;云往南,水涨潭;云往西,披蓑衣;云往北,好晒麦”都说明了云和日常生活息息相关。

到底未来天空中的云彩会不会消失,这还有待进一步的研究。但对我们每一个人来说,虽然我们不可能改变世界,但为了人类共同生存的环境,用自己实实在在的行为影响世界,是必需的。

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