john muir是个白痴。“爬山，得到他们的好嘲笑，”他在1901本书中写道我们的国家公园．“自然的平和将流向你，就像阳光流向树木。”缪尔是我心目中的英雄，他雄辩地为自然世界辩护，给了我灵感，也让我明白为什么我喜欢的野生地方仍然存在。但当我站在这里，站在离地面数千英尺高的约塞米蒂国家公园的悬崖峭壁上，看着一场愤怒而迅速逼近的风暴的到来时，很难对这个人有什么仁慈的想法。我爬这座山是为了寻找缪尔承诺的救赎。相反，我发现了嗡嗡作响的蚊子，在不平坦的岩壁上毫无保护地穿行，还有对盐感到狂热的土拨鼠，它们一心想吃掉我的袜子。
更糟糕的是，有云。友好和“天空的短暂山脉”，Muir称为他们。现在他们是一种恶劣的力量。蓝色30秒前的天空是厚厚的灰色和隆隆声。冷凝空气升起并蔓延到头顶上方的不祥的砧座中。闪电侵占了。雨 - 或者是冰雹？ - 对我的头盔进行攻击。我的攀登伴侣和我建立了一个令人糟糕的休闲线。当我们沿着绳子滑下来，我敏锐地意识到Muir乐观的谬论。
Muir看到自然作为保护者，个人母亲，甚至。“地球没有悲伤，地球不会愈合，”他说。但他无法预见我们能够对自然界造成造成的损害的规模。计算机模型预测和丰富的观察证据证实 - 温室气体排放深刻地改变了地球的气候。全球变暖，如迎面而来的风暴，是一个迫在眉睫的威胁。
我们不知道 - 什么气候模型不能预测 - 这正是这个星球会得到的热门。某些模型预测，二氧化碳水平加倍将导致灾难性：温度升高超过8华氏度和伴随的灾难，包括洪水，干旱和热波。其他模型表示更柔和的响应：升温小于4度。
我们开始汇集云在变暖的世界中的表现方式。它是科学侦探工作。
也在气候中破坏了气候记录的隐藏海洋补丁
没有任何东西引起气候科学家，这是最近的近来的麻烦，因为所谓的“全球变暖的中断”。在全球平均（或平均）温度的崛起中不仅大约14岁的平静提供了各种误导气候的饲料......阅读更多
这些预测之间的差距顽固，即使模型已经进入以结合更复杂和现实的物理流程也是如此。而且不确定性表明，也许存在一些自然现象，即气候研究人员正在模拟差，不完全理解，或者只是被忽视。这个缺失的组件在哪里居住？在植物的呼吸中？海洋的电流？毕竟会是地球，挥动一些未知的力量来帮助自己和我们，因为缪尔会让我们相信吗？
在非常让我离开这个悬崖的云中可以找到一个答案。基本物理学要求云以不同的方式影响气候系统，具体取决于其高度，组成和厚度。云倾向于反射比它们下方的表面更多的阳光，防止一些能量到达地球，从而冷却它。然而，云也可以像毯子一样，从我们的星球表面捕获散热。当光线撞击地球时，吸收并将它们重新辐射到大气中，云层可以再次吸收和重新辐射它们。但是因为云的顶部通常比地球表面更冷，所以云通常发出较少的辐射回到空间。云越高，较冷的它往往是 - 并且这种效果越明显。因此，如果温室气体排放增加云覆盖高或降低盖子，则变暖可能加速，或者至少继续不减。如果云以相反的方式变化，则变暖可能会慢。
那是什么？我们会以更迷人的日子和较少的热带霹雳的成本逃避气候变化的最严重的影响吗？或者将云端蒙羞，让我们的情况更糟吗？
S.保守党人对气候科学家的评价通常是外表健康、穿着背带和冰爪的人。他们攀爬进入活火山，或者对北极熊数量减少皱眉，或者从冰川裂缝中拯救彼此。这些事我都不干。我坐在曼哈顿汤姆餐厅正上方的一个小房间里，对着200多英里外的数据中心里嗡嗡作响的我那喜怒无常、难以控制的电脑，心里充满了不友好的想法。
我需要更多的计算能力，而不是在我的办公室里适合，因为我一次使用数据的tberabytes。我通过最先进的气候模型筛席，了解为什么他们说出他们所说的话，为什么他们的预测有时会发生冲突，并用现实对抗它们：卫星输出，基于地面测量，甚至是海洋温度的手写记录用桶测量。最近，我一直试图了解这些模型告诉我们关于云的信息，以了解如何以及为什么会随着世界变暖而改变。
学习云迫使您对不确定，歧义和竞争结果的推挽感到舒适。云是最终的跳线和形状移位器：在微观过程中形成，它们在任何特定时间内覆盖超过一半的天空。但是，虽然模特擅长模拟空气和水的大规模运动 - 一些甚至捕获较小的漩涡，甚至捕捉到我们日常天气的较小漩涡 - 他们错过了最小的鳞片上发生的物理过程，例如围绕一粒灰尘或流动的灰尘凝结一座山丘。结果是模型模拟真正的云。它只是花费过多的时间，金钱和计算能力来设计一个同时捕获非常大而非常小的模型。
尽管存在这些挑战，我们开始将云在变暖的世界中的表现方式汇集在一起。我在当地Lingo中称为气候变化检测和归因的领域。它是三个部分的科学侦探工作。首先，我们使用理论和模型来确定特定地理区域或特定变量的人为气候变化的效果或“指纹”，例如云覆盖。然后我们转向数据：我们在现实世界中观察这个指纹吗？它是可检测到地球气候系统的自然变异吗？最后，我们检查我们的观察是否与我们的模拟相匹配。
约翰穆尔错了。大自然没有感受或促使我们的保存。
为了描述人类诱发的气候变化可能会在云上留下的指纹，我正在加利福尼亚州的云科学家马克·泽列纳和他的同事。到目前为止，尽管在模拟云中的巨大可变性，但我们已经确定了三种良好的理解物理过程，尽管模拟云的变化很大。例如，我们知道较温暖的空气持有更多的水蒸气。因此，在没有其他变化的情况下，全球变暖可能会使潮湿的区域，包括热带和中纬度，潮湿。但由于剩余的水必须来自某个地方，蒸发将增加亚热带沙漠和其他干燥区域，以燃料远处的雨林。我们预计云盖反映了这些变化，并且实际上模型预测，在丰富赖的布置中，增加的水蒸气可能增加已经多云区域的云盖。
第二个过程涉及大气的大规模动态。地球周围的空气循环主要取决于热赤道和冷极区之间的温度对比。随着地球的温暖，温度将在杆子上升起最快，特别是在北极，熔化的雪和冰暴露在下面的暖和地面。这种差异将使极点梯度达到影响空气循环。结果，潮湿（阴天）和干燥（透明）区域可能会转变，向两个半球的杆展开。
最后，随着地球升温，对流层——发生天气的大气层——可能会扩大到更高的高度。云朵也会随之升起。
在卫星数据中，我们发现诱人的证据表明，在许多方面，云表现得像我们期望的那样。然而，持续和庞大的不确定性仍然存在。有两个独立维护的卫星数据集 - 国际卫星云气候学项目，或ISCCP，以及探路机氛围 - 扩展数据集，或者PATMOS-X - 跨越20世纪80年代中期到现在。两个数据集都受到不一致，不均匀性和虚假的工件困扰，这使得大多数科学家都谨慎地利用它们来估计长期趋势。然而，对于我们的工作愉快地，这些数据集在最束云和最清晰的地区的位置达成一定，并且在一定程度上就这些区域是如何变化的。例如，数据无疑表明阴天和清晰的区域正在向杆移动。但是，数据集不同意，云覆盖量如何调整。他们还在云的垂直迁移模式上分歧，尽管有一些证据表明高云确实上升 - 从理论上加速全球变暖。
我们有什么不是发现是一个标志，云以某种方式重新组织自己，以减少净温度升高。这并不意味着没有存在这种负反馈。我有太多的体验摔跤与怪癖和奇怪的真实数据，以通过我们的缺陷的观察设定太多商店。这里的卫星观察角度的变化，在那里轻推的测量站 - 这些监督加起来。和云 - 那些改变，转移，消失，疯狂的东西 - 几乎难以观察到模型。
然而，似乎不太可能，那云将完全彻底消除我们的二氧化碳排放的影响。他们最多可以给我们购买时间并延缓行动的后果。但他们不会带来救恩。
约翰穆尔错了。大自然，就像我的遥远电脑，没有感情或敦促我们的保存。它不爱我们。云可能涉及我们的终极命运的介绍，但我们会愚蠢地认为他们是友好的。
Kate Marvel是NASA戈达德航天研究所和哥伦比亚大学应用物理系和应用数学系的副研究科学家。她博客关于科学marvelclimate.blogspot.com.．表达的所有观点都是她自己的。
