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冷空气上升–我们的全球气候模式有多错误？

时间：2022-04-18 18:25:10 来源：

该图说明了蒸汽浮力效应，其中冷，湿空气上升，因为它比干燥空气轻。

传统知识认为，温暖的空气会上升，而冷空气会下沉。但是，加州大学戴维斯分校的一项研究发现，在热带大气中，冷空气由于一种被忽略的效应而增加了，即水蒸气的轻度。这种作用有助于稳定热带气候并缓解气候变暖的某些影响。

该研究于今天（2020年5月6日）发表在《科学进展》杂志上，该研究是第一批表明水蒸气浮力对地球气候和能量平衡产生深远影响的研究之一。

研究发现，水汽的轻度使热带地区的地球每平方米热量释放约1-3瓦。该值与通过将大气中的二氧化碳增加一倍而捕获的能量数量进行比较。

高级作者达扬说：“众所周知，水蒸气是使地球变暖的重要温室气体。”达扬说，他是加州大学戴维斯分校的大气科学助理教授，也是劳伦斯伯克利国家实验室的联合科学家。“但是，另一方面，水蒸气具有浮力作用，有助于将大气的热量释放到太空中并减少变暖的程度。”如果没有水蒸气那么轻，气候变暖将更加严重。

在相同的温度和压力条件下，潮湿的空气比干燥的空气轻。这称为蒸气浮力效应。这项研究发现，这种效应使寒冷潮湿的空气上升，在地球热带地区形成云层和雷暴。同时，温暖干燥的空气在晴朗的天空中下沉。这样，与没有蒸气浮力的情况相比，地球的大气向空间发射的能量更多。

研究发现，水汽的轻度使热带地区的地球每平方米热量释放约1-3瓦。该值与通过将大气中的二氧化碳增加一倍而捕获的能量数量进行比较。作者的计算结果进一步表明，蒸气浮力的辐射效应随着气候变暖而呈指数增长。

这项研究说，对蒸气浮力作用及其在热带地区稳定作用的更好的理解也可以改善云和雷暴模拟以及气候模型。

该研究的主要作者，加州大学戴维斯分校的研究生研究员塞斯·赛德尔说：“现在，我们了解水的亮度如何调节热带气候，我们计划研究全球气候模型是否准确地代表了这种影响。”

参考：Seth D. Seidel和Da Yang于2020年5月6日在《科学进展》杂志上发表的文章“水蒸气的轻度有助于稳定热带气候”。
10.1126 / sciadv.aba1951

这项研究由戴维·露西尔·帕卡德基金会和美国能源部资助。


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