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一项有关云的实验将会改变我们思考气候变化问题的方式。

数十年来，科学家们曾认为构成云层并在为地球降温上起重要作用的微粒来自于污染所带来的反直觉副作用。这样看来，虽然众所周知人类将大量温室气体排放到了大气层中而造成了变暖现象，但有人还是会觉得至少还有一部分排放出的颗粒物被纳入了云层中从而防止了这种变暖升级为更加灾难性的现象。

最近发表在《自然学报》上的一项对微粒研究更为细致的报告称，微粒是可以自然产生的。这将有助于我们明白在我们开始造成污染之前世界包裹着怎样厚实的云层，并以此推算地球变暖了多少。

• 云之谜

政府间气候变化专门委员会（IPCC）认定气溶胶为人为气候变化不确定性的最大来源。我们所遇到的最大问题之一就是无法得知在前工业化时代里地球云层有多厚。

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由于这一不确定性，尽管我们对人为温室效应进行了精确测算，使得我们对于气候变化的预测得出了大量而宽泛的关于全球变暖预期的数据，而这些数据已经35年没有变化了。据模型测算，如果下个世纪二氧化碳排放量翻倍，则整个地球表面将升高2.7至8.1华氏度，这一临界差提示我们为将来该如何打算。

那么，气溶胶怎么回事呢？原来，颗粒物有两种来源：

1. 直接气溶胶粒子：由灰尘、海盐沫或生物质燃烧产物。
2. 二手气溶胶粒子：在气体转变成颗粒物时形成—这也是科学家们感兴趣的新研究涉及的种类。

与直接气溶胶粒子不同，气体转变成颗粒物的过程无处不在。因此，大气层中半数以上的云核都是二手气溶胶粒子。

正是这里事情变得棘手了。直到现在，科学家们还曾相信主要由化石燃料排放（汽车，工厂，等等）产生的硫酸在二手气溶胶粒子产生过程中是必需的。但是，在这一新研究中，一众科学家表示实际上地球不需要人类帮忙也能自己产生这些颗粒物。

相反，这些颗粒物来自于树木排放的气体和自外太空轰向大气层、被称为宇宙射线的高能粒子的混合作用。

“我们发现大自然不需要污染就能产生颗粒物，”身为欧洲核子研究组织（CERN）粒子物理学家及云室（CLOUD）实验发起人与发言人贾斯珀·柯克比对商业内参记者如是说。“这就要人们反思一下人类活动到底对云层中的气溶胶有什么影响。”

为评估地球将会变暖的程度，科学家们观察了二氧化碳增多后的升温幅度。而如该新研究所暗示的那样，在前工业化时代，厚重的云层意味着不会升温太多。考虑到这一点的话，目前对二十一世纪地球变暖预期的评估能够变得更精确，甚至可能还会降低一点。

•  云层的首领

欧洲核子研究组织云室实验的科学家们进行观测的云室看起来是一间普通的三米宽的不锈钢小屋。但是在这小屋里，科学家们用蒸汽模拟包裹地球的大气层，向小屋顶部照射紫外线模拟阳光。

这间小屋事实上是世界上最清洁的云室，而清洁正是研究所必不可少的，因为此实验需要足够的敏感度以地找出极微量（万亿分之一分子级）的导致气溶胶形成的蒸汽粒子。

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“除了在云室之外没人做成过这种事。在这间云室的建造中，我们投入了欧洲核子研究组织的技术诀窍和专业知识以及我们的高度关切。建这么个屋子然后在里面保持万亿分之一分子级的污染可是当前科技的极限了。”柯克比说。

科学家们用欧洲核子研究组织一台粒子加速器向云室发射了一束宇宙射线，以研究宇宙射线离子对气溶胶形成的影响。他们发现，如果有一个来自宇宙射线的离子位于聚类中心来将其稳定的话，气溶胶的形成量将急剧增长十倍乃至百倍。

“自远古以来，大自然就有着这种气体转化粒子以在大气层中形成云核的绝妙手段，而这对我们来说却是件新鲜事。”柯克比说。“以前的说法是必须要有硫酸，而硫酸是由人类活动掌控的。”

•  这意味着什么

此研究的一个结果就是科学家们将能够把其对二十一世纪潜在温室效应的估值精确化。该估值也将会有所降低，使其中值有所下降，柯克比说。此研究的另一个结果就是对前工业化时代天文气候异变的观测结果可以用银河系中宇宙射线来解释，而宇宙射线极可能是气候变化的一种自然来源，因为大气中的粒子流量随着太阳活动的变化而变化。

如果这就是真实情况的话，柯克比说，那么据从极地冰芯追踪到的放射性同位素显示地球数十万年前受到过剧烈的宇宙射线照射。虽然现在比起污染的影响来说宇宙射线的影响基本上很小了，但是在前工业化时代这些射线可能起着关键作用。

“人类影响肯定是不可能消失了，”柯克比说。“气温还是会升高，气候变暖还是要发生。但是既然我们得出了这一重要结论，能够确定前工业时代大气层厚度了，也就能精确化我们的研究结果、缩小预测范围了。”

本文来自：加速会

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