層積雲は、International Cloud Atlasで最も華やかなパフではないかもしれませんが、大気の主力製品です。 海洋層とも呼ばれる低くて平らな雲の甲板は、亜熱帯の海の20％以上を覆い、太陽の光の約30％を反射して、惑星を通常よりもずっと涼しく保ちます。 しかし、新しい気候モデルは、大気中の二酸化炭素濃度の上昇が層積雲の形成を破壊し、地球の表面温度を華氏14度も劇的に上昇させる可能性があることを示唆しています。
The Washington Postの Joel Achenbachは、雲は気候モデリングの重要だがイライラする部分だと報告しています。 場所、種類、量に応じて、熱を閉じ込めるか、熱を反射するのに役立ちます。 ただし、クラウドの動作を正確にモデリングするには多くの計算能力が必要であり、クラウドを維持する気流は地球規模の気候モデルに追加するには小さすぎます。
そのため、研究者は物事を単純化し、カリフォルニアの亜熱帯海上にある5 x 5キロメートルの雲のセクションをスーパーコンピューターでモデリングすることにしました。 モデルのCO2濃度を高めると、驚くべき効果が見られました。 二酸化炭素のレベルが1, 200パーツを超えると、層積雲は大きくて平らな反射シートを形成できなくなり、代わりにふくらんでいる雲になりました。 Natureの Emiliano Rodriguez Megaは、層積雲がその形状を維持するために、継続的に熱を上層大気に放射する必要があるためだと報告しています。 気温が高くなりすぎると、彼らはこれを行うことができなくなり、バラバラになります。 この論文は、 Nature Geosciences誌に掲載されています。
現在、世界のCO2レベルは410 ppmであり、産業革命が始まる前の約280 ppmから増加しています。 1, 200 ppmを超えるとは思えませんが、約1世紀に人類の現在の炭素汚染のペースで大気が向かう場所です。 Caltechのジェット推進研究所の主執筆者であるタピオシュナイダーは、プレスリリースで「技術の変化が二酸化炭素排出を遅らせ、実際にそのような高CO2濃度に到達しないことを期待しています」と述べています。 「しかし、我々の結果は、気付いていなかった危険な気候変動の閾値があることを示しています。」
シュナイダーは、雲の分裂の1, 200 ppmのしきい値は、おおよその見積もりにすぎないと言います。 また、気候モデルの非常に多くの要素が新しいモデルで簡素化されたため、パデュー大学の古気候学者であるマシューフーバーは、新しいクラウドモデルがどれほど正確であるかを確実に言うのは難しいとメガに語っています。
しかし、調査結果は雲一つない空のパイではありません。「それはおかしくない」と、NASAのゴダード宇宙研究研究所のクラウド研究者であり、研究に関与していないアンドリュー・アッカーマンはメガに言います。 「基本的なメカニズムは完全に妥当です。」
このモデルが当てはまる場合、約5500万年前のP新世始新世熱極大期として知られている地球の過去の奇妙な時期を説明できます。 その期間、世界は非常に暖かくなり、北極圏は溶け、ワニの生息地でさえありました。 そのような劇的なイベントが発生するためには、現在の気候モデルは二酸化炭素レベルが4, 000ppmに達する必要があると言っています。これは研究者が地質記録で発見したCO2レベルの約2倍です。 ただし、CO2の上昇が層積雲の消失につながった場合、異常な熱スパイクを説明できる可能性があります。 雲の干満は、地球の気候史における他の異常な熱スパイクの説明にも役立ちます。
「シュナイダーと共著者は、潜在的な気候の驚きのパンドラの箱を開けました」と、フーバーはQuanta Magazineでナタリー・ウォルホバーに語ります。 「突然、過去の気候から明らかなこの非常に大きな感受性は、過去だけのものではありません。 それは未来のビジョンになります。」
