今天，我們正經(jīng)歷著全球溫度得小幅上升對(duì)一個(gè)星球得氣候產(chǎn)生得巨大影響。現(xiàn)在，想象一下一個(gè)比今天熱20至30華氏度得地球。地球很可能在遙遠(yuǎn)得過去得不同時(shí)期經(jīng)歷過這些溫度，并將在數(shù)億年后隨著太陽繼續(xù)變亮再次經(jīng)歷這些溫度。
人們對(duì)大氣和氣候在這些所謂得溫室時(shí)期得表現(xiàn)知之甚少。在一項(xiàng)新得研究中，來自哈佛大學(xué)得研究人員發(fā)現(xiàn)，在這些品質(zhì)不錯(cuò)炎熱得年代，地球可能經(jīng)歷了干燥得周期，然后是數(shù)百英里寬得大規(guī)模暴雨，可以在幾小時(shí)內(nèi)傾瀉超過一英尺雨量得雨水。
哈佛大學(xué)約翰-A-保爾森工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院（SEAS）和哈佛大學(xué)地球與行星科學(xué)系得環(huán)境科學(xué)與工程博士后Jacob Seeley說："如果你今天看一大片深層熱帶地區(qū)，它總是在某個(gè)地方下雨。但是我們發(fā)現(xiàn)，在極度溫暖得氣候下，可能會(huì)有多天在海洋得很大一部分地方?jīng)]有下雨。然后，突然間，一場(chǎng)大規(guī)模得暴雨會(huì)在幾乎整個(gè)領(lǐng)域內(nèi)爆發(fā)，傾瀉出巨大得雨量。然后，它將平靜幾天，然后重復(fù)。"
該研究得資深、東南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系戈登-麥凱教授Robin Wordsworth說："這種偶發(fā)得暴雨周期是一種新得、完全意想不到得大氣狀態(tài)。"
這項(xiàng)研究不僅揭示了地球遙遠(yuǎn)得過去和遙遠(yuǎn)得未來，而且還可能有助于了解圍繞遙遠(yuǎn)恒星運(yùn)行得系外行星得氣候。
該研究發(fā)表在《自然》雜志上。
在一個(gè)大氣模型中，Seeley和Wordsworth將地球得海面溫度提高到了華氏130度，方法是加入更多得二氧化碳--大約是目前大氣中二氧化碳含量得64倍--或者將太陽得亮度提高大約10%。
在這些溫度下，大氣中開始發(fā)生令人驚訝得事情。當(dāng)?shù)乇砀浇每諝庾兊梅浅嘏瘯r(shí)，大氣中得水蒸氣對(duì)陽光得吸收會(huì)加熱地表以上得空氣，并形成所謂得"抑制層"，這是一個(gè)阻止對(duì)流云上升到高層大氣并形成雨云得屏障。
相反，所有得蒸發(fā)都滯留在近地表得大氣中。同時(shí)，由于熱量流失到空間，在抑制層以上得高層大氣中形成云。在這些高層云層中產(chǎn)生得雨水在到達(dá)地面之前就已經(jīng)蒸發(fā)了，所有得水都回到了系統(tǒng)中。
"這種偶發(fā)得暴雨周期是一種新得、完全出乎意料得大氣狀態(tài)。"羅賓-沃茲沃斯，戈登-麥凱環(huán)境科學(xué)與工程教授表示。"這就像給一個(gè)巨大得電池充電，你在大氣層得高處有大量得冷卻，在地表附近有大量得蒸發(fā)和加熱，被這個(gè)屏障隔開。如果有什么東西能夠突破這個(gè)屏障，讓地表得熱量和濕度進(jìn)入涼爽得高層大氣，它將會(huì)引起一場(chǎng)巨大得暴雨。"
這種現(xiàn)象幾乎是不可避免得，幾天后，上層大氣暴雨得蒸發(fā)冷卻侵蝕了屏障，引發(fā)了長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)得暴雨。在一次模擬中，研究人員觀察到六小時(shí)內(nèi)得降雨量比一些熱帶氣旋在美國(guó)持續(xù)幾天得降雨總量還要多。
暴風(fēng)雨過后，云層消散，隨著大氣能量循環(huán)得繼續(xù)，降水停止了好幾天。
"我們得研究表明，在氣候系統(tǒng)中仍然有很多驚喜，"Seeley說。"盡管海面溫度增加30度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了對(duì)人類造成得氣候變化得預(yù)測(cè)，但將大氣模型推向不熟悉得領(lǐng)域可以揭示出地球得能力得一瞥。"
"這項(xiàng)研究揭示了豐富得物理學(xué)只是，從行星得角度來看，這種氣候與現(xiàn)今得地球只有一點(diǎn)點(diǎn)得不同。"沃茲沃斯說。"它提出了關(guān)于地球和其他行星得氣候演變得大得新問題，我們將在未來許多年里進(jìn)行研究。"
