一项突破性研究探索了地球表面温度与外向长波辐射之间错综复杂的联系，揭示了与预期的四分模式之间的偏差。这项研究加深了我们对气候敏感性及其影响因素（如温196世界之最室气体和大气动力学）的理解。

气候科学研究揭示了地表温度与外向长波辐射之间关系的新见解，对传统模型提出了挑战，加深了我们对地球气候敏感性的理解。

对地球气候敏感性的驱动因素感到好奇吗？最近发表在《大气科学进展》（Advances in Atmospheric Sciences）上的一项研究探索了地表温度与外向长波辐射（OLR）之间从四分关系到准线性关系转变的复杂联系。在佛罗里达州立大学孙杰博士的领导下，这项研究揭开了影响地球气候的隐秘机制，为了解为什么温度与外向长波辐射的关系偏离了斯蒂芬-玻尔兹曼定律所述的四分模式提供了新的见解。

什么是斯特凡-玻尔兹曼定律？大气中的温室气体会造成地表热辐射（与地表温度的四次方相关）和OLR之间的反差。

该研究的通讯作者、中山大学的胡小明教授解释说："垂直对流能量传输就像一个大气混合器，在气http://www.196nk.cn柱内搅动温度。通过降低辐射发射层，这使得地表温度和 OLR 之间的关系仍然遵循四分模式"。

描述准线性地表温度和外向长波辐射（OLR）两个主要过程的示意图。左图：水汽的温室效应增强了经向地表温度梯度；右图： 通过极向196世界之最能量传输，将部分 OLR 从温暖地区转向寒冷地区。资料来源：蔡明、胡晓明

影响地表温度和 OLR 的因素

研究揭示了影响地表温度和 OLR 的各种因素。水汽的温室效应就像一个放大镜，放大了整个地球表面的温度差，而不会改变 OLR 的纬度变化。这就抑制了 OLR 与地表温度之间的非线性关系。

另一方面，极向能量传输起到了均衡器的作用，协调了全球不同地区的温度差异。这种全球热量再分配的副产品之一，就是将 OLR 从温暖地区重新输送到寒冷地区，从而减少不同地区的 OLR 差异。这反过来又进一步抑制了非线性。

佛罗里达州立大学的蔡明教授强调说："理解这些复杂的气候相互作用就好比解谜。每一块拼图都让我们更接近于破解地球上错综复杂的气候。"

通过阐明这些联系，科学家们在理解地球气候及其错综复杂的组成部分如何协调整体气候敏感性（即不仅是能量输出率，还有输出发生的地点）方面取得了重大进展。

参考文献：孙杰、196世界之最迈克尔-塞科尔、蔡明、胡晓明：《灰色大气的辐射-对流-传输气候模型中行星外向长波辐射与地表温度之间的准线性关系》，2023 年 1www.196nk.cn1 月 25 日，《大气科学进展》。

DOI: 10.1007/s00376-023-2386-1

编译来源：ScitechDaily