科學家探測納米比亞云朵或解全球變暖謎題

　　 在納米比亞的沿海地區，一年中連續若干月會有一層煙霧持續在低矮的云層上漂移。這是研究氣候科學最棘手問題的最佳地點，這個問題就是煙霧和云層如何發生相互作用，從而影響全球變暖。現在，一項空中研究項目已經在這個“自然實驗室”中展開。

　　來自法國和英國的合作者很早之前就希望可以擴展當地樣本檢測區域，但該團隊卻未能解決納米比亞方面的外交路障。在近日獲得該國外交通行之前，美國宇航局（NASA）差點撤銷了這一季度的飛行。現在，該任務帶頭人終于舒了一口氣，渴望開始研究云層和煙霧效應，“毫不夸張地說，這構成了未來氣候模型中最大的不確定性”，加州NASA埃姆斯研究中心大氣科學家、氣溶膠及其相互作用觀測（ORACLES）項目首席研究員JensRedemann說。

　　與智利和加州一樣，納米尼亞也有著持續性的海濱霧靄：一堆低矮的、相對稀薄的層級云漂浮在離岸地區上空。其中還還有來自自然界火災和人類生火形成的蔓延在非洲南部薩凡納稀樹草原上的煙霧。今年8月，盛行風改變了方向，在大約3個月的時間里，風將煙霧吹響海洋，吹到云蓋上方。在海岸附近，云層和煙霧被整齊的層面分割開來，但是在較遠的西部，煙霧停留下來與云層混合。這給科學家提供了一個觀察變化的云層和煙霧之間相互復雜作用及其氣候效應的一個理想的天然實驗室。

　　大氣科學家已經對云層和煙霧自身如何變化有了較深入的了解。例如，明亮的白色云朵能夠向空中反射光線，使地球冷卻。如果氣溶膠像火山散發的硫酸鹽粒子一樣是明亮的，那么它們也具有制冷效應。而另一方面，煤煙顆粒則會吸收光線，使地球變熱。盡管科學家并不確切地知道非洲煙霧在海洋上漂移時會產生怎樣的化學反應，他們認為因為它來自于燃燒的植物，因此可能含有大量棕色的碳。那將會使其明亮度處于煤煙和硫化物之間，如此一來既能困住也能反射熱量。

　　當云層和煙霧相重疊時，事情會變得更加復雜。當非洲煙霧被吹到白色的云層上方時，它會吸收云層反射的一些熱量，從而打開調溫器。但是在云蓋內部斷裂處，煙霧則有著相反的效應，它比暗色的海洋表面更明亮，從而可以反射太陽輻射，減弱氣候變暖。

　　煙霧粒子也會影響云層。通過吸收熱量，氣溶膠能夠蒸發掉附近的云滴，使云層反射度降低，并使升溫效應復雜化。另一方面，通過加熱大氣層，氣溶膠能夠穩定空氣，防止云層變干、變薄。

　　實際上，在亮色云層的背景下，煙霧食看不見的，從而讓自上往下看的衛星難以發力。因此，這項斥資3000萬美元的ORACLES任務將會直接飛入混合層。承擔該任務的設備將是NASA的P-3低空渦輪螺槳飛機，該飛機最初由美國海軍研發，旨在搜尋潛艇。它將在4~6公里的高度飛行，并攜帶能夠上下觀察且直接對空氣采樣的設備。其飛行路徑將會隨著各種拐彎和飛行高度的突然變化而變化。Redemann說，飛行員喜歡它，但是科學家對它并沒有那么熱烈的感情。“很多人坐它常常會嘔吐。”

　　一些飛行器將會停留在特定的維度與經度上，無論當天的云層和煙霧在發生什么，因為氣候建模者需要沿著橫斷面收集的數據。其他的將是基于各種情況和機遇的飛行，需要根據天氣變化決定。其中的一項計劃是飛往距離非洲海岸1600公里的阿森松島，它將會跟隨煙霧層向西移動，觀察它如何隨著時間推移產生化學變化。

　　ORACLES還將采用一架攜帶ER-2（脆弱的U-2間諜機的變體）的照相機，它將會沿著20公里的高度巡航，提供背景圖像。“它是我們的私人衛星。”Redemann說。同時，阿森松島地面上還會設置一連串的感應器和雷達進行監測。

　　ORACLES團隊觀測到的內容將有助于更好地預測區域氣候變化。氣候模型顯示，在氣溫更高的未來，天氣模式將會轉變，非洲南部將會變得更加炎熱。但是如果非洲國家減少燒火，限制煙霧，這一預測最終可能會站不住腳。清除氣溶膠將能夠減少其蒸發積雨云的傾向，該地區也會變得更加濕潤，ORACLES項目副主任、西雅圖華盛頓大學大氣學家RobWood說。