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云数据为气候变化预测提供了一线希望

  • 科学
  • 2020-07-31 08:23:20
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南大洋上空的云可能是获得更准确的全球气候变化预测的关键。坎特伯雷大学(UC)的研究人员领导了一个“深南国家科学挑战赛”项目,以收集有关南极洲附近云层形成的信息。

作为博士学位的一部分,加州大学研究助理彼得·库玛(Peter Kuma)与其他科学家一起在南部粗糙海域的研究船上使用高科技仪器测量云的密度,高度和形状。

他说云很重要,因为云调节着太阳辐射到达地球表面的多少,并且还吸收了地球的热辐射。

它们可以根据其海拔高度,形状和密度而起到变暖或降温的作用。

Kuma说:“ 对于计算气候变化时使用的模型,云是最大的不确定性,而南大洋则是最难受的地区。”

“这是世界上最人迹罕至的地方之一,因此很难获得对云的精确测量,并且通常基于卫星信息,而缺少低层云。无法从太空看到它,因为它被高层云遮盖了,因此从地面进行更精确的测量至关重要。”

库玛(Kuma)乘坐研究船Tangaroa于2017年访问了坎贝尔高原,为期两周,并于2018年在罗斯海度过了六周,还有其他加州大学和美国国家水与大气研究所(NIWA)的科学家也是如此。

他们使用诸如激光雷达(激光“雷达”)和气象气球之类的仪器探测大气,收集了大量关于一个未知地区的云的结构和物理的高度详细的信息。

该项目由盖茨南极洲大学UC主任Adrian McDonald领导,是加州大学,NIWA,澳大利亚南极分部,科罗拉多大学,博尔德分校和新西兰国防军之间的合作。

该小组在南大洋的三年研究中收集的舰船观测资料和数据已经过分析,现在将帮助专家准确预测温室气体增加对地球的影响。

这些信息将有助于联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)使用有影响力的国际气候变化模型。

库玛(Kuma)是有关该研究的文章的主要作者,该文章最近发表在国际大气物理学期刊上。

该小组研究的主要发现与低平层平积云有关,平层平积云覆盖大面积,是夏季夏季在南大洋最普遍的云。

但是,大多数气候变化模型都是基于以积云为特征的模拟,积云覆盖的面积较小,但较厚且反射率更高。

他们发现新西兰地球系统模型(NZESM)是一种基于NIWA和UC正在开发的英国MetOffice气候模型的气候模型,它模拟了南大洋上的低层云数量太少。

库马说,基于船的观测将使人们更好地了解这些云的形成方式,并为模型提供更好的准确性,尤其是将其应用于南半球时。

“他们使用的模拟包含相对较大的误差,这将影响未来气候变化预测的准确性,特别是对于靠近南大洋的新西兰。”

低估云量会导致误差,从而导致温暖的海面温度偏差,低估海冰的覆盖率,并影响环绕南半球的强风的位置。

库玛(Kuma)来自斯洛伐克,过去三年来新西兰。他获得了UC博士学位,并通过“深南国家科学挑战赛”获得了博士学位。在大气物理学中。

尽管崎conditions不平,波浪高达四米,他仍然享受着他在南大洋的经历。

“对于气候学家来说,这是一个令人兴奋的地方,因为它是全球研究不足的地方。”

出乎意料的是,与他的许多同事不同,他没有在航程中晕船。“我只是喜欢在户外,所以对我来说很自然。”

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