溫室氣體正在對南極降溫！因為特殊環境會引發「負溫室效應」

南極大陸長期存在著逆溫現象：與其他地方不同，這裡的氣溫會隨著海拔的上升而逐漸升高。在一項最新的研究中，科學家們發現，由於這種反常的氣溫分布，會讓一種重要的溫室氣體——水蒸氣持續地將熱量散發到太空之中，進而對這裡起到降溫作用。科學家們稱這種效應為「負溫室效應」，這項研究被發表於7月11日的《自然合作期刊·氣候與大氣科學（npj Climate and Atmospheric Science）》

雖然溫室氣體增多導致的全球氣候變化已經讓人憂心忡忡——全球各地氣候異常，兩極的冰川在融化，海平面上升——但是一項最新的研究卻表明，南極洲上空溫室氣體，其實正在對南極洲進行降溫！

南極是一個氣候非常極端的地方。它是世界上最高的大陸，平均海拔已經接近2300米；儘管這裡存在大量的冰雪，但由於氣溫太低，所以這裡降水稀少，空氣非常乾燥。但這種異常乾燥的空氣正是一種奇怪的「負溫室效應（negative greenhouse effect）」產生的原因，這項最新研究的領導者，在NASA位於弗吉尼亞州漢普頓的蘭利研究中心工作的大氣科學家塞爾吉奧·塞哈斯(Sergio Sejas)表示。

南極大陸存在逆溫現象

地球大氣中的溫室氣體通常會吸收地表釋放出的紅外輻射，讓地球輻射到太空的熱量變少，從而促進全球氣候變暖。這類氣體中最著名的就是二氧化碳，但是不能忽視，水蒸氣也是一種強大的溫室氣體。它在大氣中非常豐富，對氣候整體變暖同樣在起著重要的影響。塞哈斯說，位於南極洲中部上空稀少的水蒸氣會讓該大陸的溫室效應變得非常混亂。同時，這裡還長期存在一種 「逆溫現象」——通常氣溫會隨著海拔的升高而下降，但逆溫現象出現後則會反之。一旦這種奇怪的大氣溫度分布出現後，事情就開始和人預想的不一樣了。

「南極洲是世界上唯一一處對流層比平流層更冷的地方」，德國不來梅大學的大氣物理學家賈斯圖斯·諾索特（Justus Notholt）說。他解釋道，這裡大陸表面的氣溫通常比大氣中幾百米高度的地方冷20°C左右。

逆溫導致的「負溫室效應」

塞哈斯說，持續的逆溫會導致高空的溫室氣體向太空排放更多的熱量，在最近的一些研究中也證實了這種影響。但他指出，這些分析通常只關注了二氧化碳，因此，他和同事們率先分析了水蒸氣對這種冷卻效果的影響。

一般來說，二氧化碳在整個大氣中被混合的較為均勻。正因為如此，塞哈斯和他的同事們發現在南極洲的低海拔地區，通過二氧化碳輻射到太空的一部分熱量最終還是會被高空中的氣體所捕獲，但水蒸氣卻並非如此。塞哈斯表示，雖然南極洲地表附近的水蒸氣很少，但在平流層中的水汽卻會更少。任何由低空水蒸氣輻射到太空的熱量都在繼續傳遞，彷彿地球的保溫膜在這裡被撕開了一道裂縫。該研究小組報告說，這種「負溫室效應」在一年中的9個月內都會生效。

不能指望「負溫室效應」拯救南極冰川

但必須指出，這種「負溫室效應」對南極的降溫作用有限，沒有跡象表明它會阻止全球變暖對南極造成的惡劣影響。同時，塞哈斯也表示，向大氣中添加更多的溫室氣體也不會增強這種負溫室效應。事實上，全球變暖將促使全球平流層中的水蒸氣總量上升，最終使該大陸與全球其他地區一樣容易受到溫室效應的影響。

「我喜歡這個團隊的分析，它揭示了二氧化碳與水蒸氣各自對氣候的影響」，加拿大多倫多大學的大氣科學家卡倫·史密斯（Karen Smith）說道，她沒有參與這項研究。她補充說，這種做法有效地凸顯了南極洲獨特之處。

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