摘要：更棘手的是，提供该失衡最高分辨率图像的几颗NASA卫星已临近寿命终点。研究人员担心，其唯一的替代卫星可能并不足够。在最坏的情况下，科学家可能会失去气候变化的一个重要指标，因为测量能量失衡的次优方法存在大约10年的滞后。
地球能量失衡的增长速度远超模型预测，其原因至今不明。科学家们正呼吁对监测能力进行长期投资，以便能对气候变化做出更准确的预测。
地球能量失衡的增长速度超出了所有人的预期 —— 而科学家们却不明白原因何在。
更棘手的是，提供该失衡最高分辨率图像的几颗NASA卫星已临近寿命终点。研究人员担心，其唯一的替代卫星可能并不足够。在最坏的情况下，科学家可能会失去气候变化的一个重要指标，因为测量能量失衡的次优方法存在大约10年的滞后。
“从（这些）卫星获得的数据大约提前了十年，这就是为什么它如此关键，”瑞典斯德哥尔摩大学气象学系教授、就该问题发表评论文章的主要作者托尔斯滕·毛里岑（Thorsten Mauritsen）指出。“绝对最佳的选择是NASA能持续进行监测。”
地球能量失衡是指地球从太阳接收的能量与向太空辐射的能量之间的差值。这种失衡主要由温室气体排放引起，这些气体将地球向外辐射的一部分能量困在大气层内，导致温度上升。
卫星数据表明，在过去二十年里，地球的能量失衡已增加了一倍以上，远超气候模型的预测增幅。根据5月10日发表在《AGU Advances》期刊上的评论文章，2023年，该失衡达到了每平方米1.8瓦特（每平方英尺0.16瓦特），这是模型基于温室气体排放增加所估计数值的两倍 —— 但科学家们仍不确定为何失衡在近期出现如此大的增长。
“过去几年我们开始观察到这种大幅增长趋势，而且愈演愈烈，”毛里岑说。“我们一方面担心这种大趋势，另一方面也担心我们可能即将失去观测它的能力。”
多年来，研究人员一直对卫星测量的地球能量失衡读数感到困惑。毛里岑表示，起初这些数字似乎可能反映了系统的自然变率以及厄尔尼诺等气候模式带来的变化。
但随着失衡持续增长的速度超过了气候模型所能解释的范围，科学家们开始怀疑有更大的事情在发生。“当失衡在（自然变率）之后持续加剧时，我开始感到担忧，”毛里岑说。
地球能量失衡的加剧很可能是由于地球太阳反射率的下降——即地球向太空辐射的能量减少。毛里岑说，这种下降可能由多种原因引起，包括冰盖等反射表面的减少，以及航运等活动产生的反射性颗粒（气溶胶）数量的下降。但实际原因仍是个谜。
“（模型中）遗漏了某些东西，但我们目前真的不知道那是什么，”毛里岑说。
无论地球能量失衡为何如此快速增长，其影响都令人担忧。“失衡越大，气候变化发生得就越快，”毛里岑说。“如果失衡更大，就意味着有更多能量在累积，（因此）温度上升更快。”
地球能量失衡也是衡量人类已将气候系统推离平衡多远以及需要付出什么代价才能使其重新平衡的重要指标。
“我们预计，在我们停止燃烧化石燃料后，温度大致会稳定下来，”毛里岑说。“但如果这种失衡持续保持高位，那么它就会将我们能够稳定的温度水平推得更高。这意味着，例如，在达到2摄氏度（或3.6华氏度）升温之前，我们所能排放的二氧化碳剩余量就更少了。”
2024年的卫星读数表明，地球能量失衡的增长速度已回落到气候模型预测的水平 —— 但2025年及以后会发生什么尚不可知。“未来几年我们可能会保持在这些更符合预期的水平上，”毛里岑说。“如果它再次跃升至那些高水平，那我不确定我们将走向何方。”
科学家需要卫星
为了测量地球能量失衡，科学家需要配备适当仪器的卫星。根据这篇新评论，目前有四颗这样的卫星在运行，它们是NASA“云与地球辐射能量系统”（CERES）任务的一部分，并计划在2027年被后续的“Libera”任务卫星所取代。
但毛里岑说，Libera任务只有一颗卫星，科学家们担心仪器故障可能导致数据中断 —— 如果没有不同卫星提供的连续且重叠的读数，将更难拼凑出地球能量失衡的演变过程。
根据该评论，一旦Libera任务结束，NASA也没有继续监测失衡的正式计划，国际空间站上的其他仪器任务寿命也有限。毛里岑表示，海洋温度数据能提供地球能量失衡的一些迹象，但这些记录只能在趋势发生十年后才显现出来，并且提供的失衡图像在空间分辨率上要低得多。
NASA充满了能够推动气候科学发展的想法，但特朗普政府的新一轮预算削减可能会阻碍这些工作。毛里岑举例说，NASA科学家最近提出了一个“非常棒”的想法，即用球形卫星测量地球能量失衡。这些卫星将携带加速度计，能够测量来自各个角度的辐射，然后整合不同来源的数据来计算能量失衡。
在这篇新评论中，毛里岑和来自全球数十个研究机构的数十位研究人员呼吁提升监测能力，并加强对地球能量失衡演变的研究。
“它告诉我们距离稳定地球气候还有多远，这就是为什么我们需要测量它，”毛里岑说。“如果我们不知道这一点，那我们就是在蒙着眼睛驾驶我们的气候系统。”
来源：知新了了一点号