科大工学院学者开发崭新研究方法　揭示云层加剧全球暖化远超既知幅度

地球气候深受热带海洋低云影响，然而，这些云层究竟是在减缓还是加剧全球暖化，一直以来都是个未解之谜。最近，香港科技大学（科大）工学院开发了一种突破性的研究方法，显着提高了气候预测的准确度，并由此达致一项重大发现——热带低云反馈不但正在扩大温室效应，其幅度更可能比科学家以往所知的高出71%。

热带低云调节气候的机制一直难以拆解，是由于其牵涉错综复杂的因素。当中，局部海表温度与对流层（即地球大气的最底层）自由大气温度为两大要素，而常被引用的低云控制因子往往未能区分两者的影响，令气候预测添上变数。另一方面，热带太平洋和大西洋是地球上两个主要的层积云区域。根据观测，这两个区域的云动力学存在着显着差异，使分析更为复杂。

针对这些难题，由科大土木及环境工程学系讲座教授丶「杰出创科学人」苏慧教授领导的团队开创了一种崭新的研究方法。

为了克服上述已知的限制，团队选取了当今28个最先进的气候模型，并评估它们的表现。研究人员希望避免对太平洋和大西洋的数据随意地分配权重，于是开发了一种名为「帕累托优化」的方法，以开展这项评估。有些模型在两个区域均表现欠佳，用了这种方法后，它们的权重便会被调低；相反，那些达到「帕累托最优」的模型则会获选出。

此项研究的通讯作者苏教授表示：「我们最新推出的帕累托最优方法提供了一个更稳健且通用的框架，它可以根据多个观测约束，对模型作出评估。」

随后，研究团队将这一方法与「贝叶斯方法」相结合，推导出热带短波云反馈的先验约束。苏教授进一步阐释说：「相较于以往透过观测来约束海洋低云反馈的研究，是次突破的关键，在於我们选择了不同的云控制因子。」

研究团队将模型分析结果与卫星观测数据对比，并藉此锁定两个关键的云控制因子——局部海表温度以及海拔约3000米的对流层气温。这两大因子均能有效捕捉海表温度变暖空间分布的影响。

结果显示，热带短波云反馈的幅度，较现行模型的预测值高出71%。本研究的第一作者丶土木及环境工程学系研究助理教授吴梦希解释说，这意味着当二氧化碳浓度上升时，地球气候对此变化的敏感度，可能远远超过许多模型以往的估计。

吴教授指出：「热带低云具有冷却效应，然而我们的研究结果说明，由温室气体增加所引起的地表暖化现象，并不会加强这种冷却效应。是项研究题目属气候科学界最大谜团之一，以上发现不仅排除了一大变数，还能协助我们更准确地掌握全球暖化的未来趋势，更有效地应对相关挑战。」

研究成果最近在《自然通讯》发表，论文标题为「热带大西洋和太平洋低云变异性的多目标观测约束降低了云反馈的不确定性」。本研究由上述两位作者联同加州大学洛杉矶分校的J．戴维．尼林教授合作完成。

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（原文於2025年3月25日在EurekAlert刊登。）