고정 앤빌 온도 가설

고정 앤빌 온도 가설은 표면 온도 상승에 대한 구름 복사 성질의 반응을 설명하는 물리적 가설입니다.앤빌 구름에 의해 방사선이 방출되는 온도는 복사 과정에 의해 제한되므로 표면 온난화에 따라 변화하지 않는다고 가정한다.구름에 의해 방출되는 방사선의 양은 온도의 함수이기 때문에 표면 온난화와 함께 증가하지 않으며, 따라서 표면이 따뜻해도 구름 꼭대기에 의한 방사선 방출(따라서 냉각)이 증가하지 않는다는 것을 의미한다.이 메커니즘은 기후 모델과 구름 거동 관측에서 모두 확인되었으며, 대기 중 온실 가스 1톤당 얼마나 더 뜨거워지는지에 영향을 미친다.그러나 일부 증거에 따르면 앤빌 난방이 없는 것보다는 앤빌 난방을 줄이는 것이 더 정확할 수 있습니다.

배경과 가설

열대지방에서 대류권의 복사 냉각은 대류에 의해 고도가 높은 수증기의 응축을 통해 잠열을 방출함으로써 균형을 이룬다.복사 냉각은 대부분 수증기에 의한 배출의 결과이며, 따라서 200hPa 압력 수준을 초과하면 효과가 없어진다.따라서 가장 높은 대류성 구름인 두꺼운 구름과 모루 구름이 ^[1]이 고도에서 집중됩니다.

"고정 앤빌 온도 가설"은 클라우시우스-클라페이론 관계에 의해 부과되는 에너지 및 열역학적 제약으로 인해 앤빌 구름의 온도와 복사 ^[1]냉각이 표면 온도에 따라 크게 변하지 않는다고 합니다.특히 CO에 의한
₂ 비효율적인 복사 냉각이 온도 이하로 ^[2]우세해짐에 따라 냉각은 -73 °C(200 K) 이하로 감소한다.대신, 높은 구름의 상승은 표면 ^[3]온도에 따라 상승합니다.

관련된 가설은 대류권계면 온도가 표면 온난화에 민감하지 않다는 것이다. 그러나 이는 고정된 앤빌 온도 ^[4]과정과는 다른 메커니즘을 가지고 있는 것으로 보인다.그들은 몇몇 ^[5]연구에서 서로 관련이 있는데, 그들은 때때로 고정된 대류권계면 온도가 고정된 앤빌 ^[6]온도보다 더 합리적이라는 것을 발견한다.

증거

고정 앤빌 온도 가설은 널리 받아들여졌고 심지어 열대성 대기로도 확장되었다.그것의 강점은 부분적으로 단순한 물리적 ^[7]논쟁에 의존합니다.

모델

고정 앤빌 온도 가설은 NCAR/PSU MM5 기후^[8] 모델의 맥락에서 Hartmann과 Larson 2002에 의해 처음 공식화되었지만, 상위 구름 온도의 안정성은 Hansen 등에 의해 1차원 모델에서 이미 관측되었다.^[9]또한 기후 모델과^[10] 수많은 일반 순환 ^[11]모델에서도 제한과 함께 회수되었습니다.그러나 일부는 구름 크기와^[12] 상대^[13] 습도에 대한 의존도를 회복하거나 고정된 앤빌 온도가 표면 ^[14]온도보다 느리게 변화함에 따라 더 적절하게 표현됩니다.또한 기후 모델은 구름 꼭대기^[15] 높이 증가를 시뮬레이션하고 일부 방사-콘베이션 모델은 이를 열대 ^[16]저기압의 유출에 적용한다.

고정 앤빌 온도 가설은 또한 외계 ^[17]행성 기후 시뮬레이션에서 얻어졌습니다.그러나 폭주하는 온실에 접근하는 매우 높은
₂ CO 농도에서는 표면 온도가 극한 ^[18]수준에 도달하면 클라우드 불투명도와 관련된 다른 물리적 영향이 고정 앤빌 온도를 장악하고 지배할 수 있습니다.

관찰.

고정 모루 온도 가설은 대형 구름에 대한 관측^[19] 연구에 의해 뒷받침되었습니다.그러나 작은 구름은 안정된 온도가 없으며 약 5°C(9°F)^[20]의 온도 변동이 있으며, 이는 브루어 돕슨 ^[13]순환과 관련된 과정과 관련이 있을 수 있습니다.Xu et al. 2007은 크기가 150킬로미터(^[21]93 mi)를 넘는 구름의 경우 구름 온도가 더 안정적이라는 것을 발견했다.온난화에 따른 구름 꼭대기 높이 상승도 ^[15]관측에 의해 뒷받침된다.

시사점

구름은 인간의 행동 다음으로 ^[22]미래의 기후 변화에 있어 두 번째로 큰 불확실성이다. 구름의 영향은 복잡하고 제대로 이해되지 않기 때문이다.고정 앤빌 온도 가설은 전지구 기후 민감도에 영향을 미친다. 앤빌 구름은 열대^[23] 대류와 관련된 방출 방사선의 가장 중요한 소스이며 온도가 안정되어 있으면 방출 방사선이 표면 온도 ^[24]변화에 반응하지 않을 수 있기 때문이다.이를 통해 ^[25]클라우드 피드백의 긍정적인 피드백 구성요소가 생성됩니다.고정 앤빌 온도 가설은 기후 모델링이 높은 ^[26]구름의 높이를 모델링하기 위해 압력이 아닌 온도를 사용해야 한다는 주장에도 사용되었습니다.

대체 뷰

기후에 반대의 영향을 미칠 수 있는 가설은 홍채 가설인데, 홍채 가설은 온난화와 함께 모루 구름의 커버리지가 감소하여 더 많은 방사선이 우주로 빠져나가고 더 느린 온난화를 ^[27]초래한다.Zelinka와 Hartmann 2010의 비례 앤빌 온난화 가설은 일반 순환 모델을 바탕으로 공식화되었으며 높은 ^[28]온난화에 따라 앤빌 온도가 소폭 상승할 것으로 예상한다.후자의 가설은 고정 앤빌 온도 가설을^[20] 수정하기 위한 것으로, 대기 안정성에 대한 고려사항을 포함하며 실제 기후 조건을 보다 ^[26]면밀히 반영하는 것으로 보인다.마지막으로, 대류 높이가 상승함에 따라 표면^[29] 온난화에 따라 구름 꼭대기 온도가 실제로 감소할 수 있다는 견해가 있다.이것은 불균형 ^[30]반응을 구성할 수 있습니다.

조사.

2020년을 기점으로^[update] 일부 클라우드 ^[31]피드백의 물리성을 올바르게 이해하기 위해서는 추가 연구가 필요합니다.^[32] 이러한 피드백은 모델마다 다르고 전 세계적으로 적절한 클라우드 모델링에 대한 진행이 매우 ^[22]느리기 때문입니다.

레퍼런스

원천