50年来首个南极云研究启动

高科技雷达天线和其他大气仪器正盯着南极洲罗斯岛的天空，那里离美国麦克默多研究站不远，收集南极洲西部云层的详细测量数据。值得注意的是，这是50年来首次收集此类数据——尽管该地区的天气模式可能会影响半个地球以外的天气。

这个耗资500万美元的项目名为“大气辐射测量西南极地辐射实验”(AWARE)，从去年11月开始观测麦克默多研究站附近的天空，并将持续到2017年初。第二个研究站位于距冰盖1600公里的内陆，将运行到本月底。(这个网站太远了，只能在南极夏天使用。)

1997年至1998年，在北极的一艘仪器测量船上进行了类似的实验，该船被故意冰冻在海冰中。它已经产生了对北极云的基本物理理解，而AWARE的科学家们希望他们的项目能在南极洲进行同样的研究。

加利福尼亚拉荷亚斯克里普斯海洋学研究所的联合首席科学家和大气科学家林恩·拉塞尔说:“这将使我们的理解发生翻天覆地的变化。”

南极洲巨大的冰盖充当着全球散热器的角色。在这个前提下，南极云的变化——比如它们覆盖的表面积和吸收的辐射量——甚至会在遥远的热带地区产生涟漪效应。气候建模者必须了解这些云的物理特征，如果他们想精确计算全球气候如何随着极地变暖而变化。

拉塞尔指出，自1967年以来，科学家们没有在南极洲西部进行过详细的现场测量——当时，1957年至1958年国际地球物理年期间发射的气象气球在10年后停止升空。

由斯克里普斯海洋学研究所的大气科学家丹·鲁宾领导的AWARE，旨在获得迄今为止关于南极洲西部上空云和气溶胶粒子的最佳数据。这些包括混合相云，这是一种发生在极地的气候现象，结合了过冷的水和冰。先前的研究表明，南极大陆内部的云主要由冰组成，而那些从海岸移动到陆地的云含有更多的液态水。这些云的成分在决定多少阳光被反射到太空中扮演着重要的角色，这有助于形成大气环流和潜在的天气模式。

包括美国国家航空航天局的云卫星和CALIPSO(云-气溶胶激光雷达和红外探测器观测卫星)在内的卫星将探测南极云的内部结构，但在航天器轨道下方只能看到一个窄带。

AWARE使用多种雷达仪器和复杂的激光雷达系统来探测不同高度的云层及其属性，例如相位和粒子大小。

早期的AWARE数据显示麦克默多研究站上方有混合相云，这是北极地区以外首次对这种云系进行详细测量。鲁本说:“南极的环境与北极不同，因为那里一年到头都很冷，而且空气非常原始。”

项目科学家在去年12月16日于加州旧金山举行的美国地球物理联合会会议上报告了他们的早期研究成果。

拉塞尔说，获得原始数据将有助于科学家更好地理解南极云如何应对气候变化。南极洲西部正以每10年0.4摄氏度的速度变暖，随着这里的冰盖融化，海平面将会上升。AWARE对西南极洲内部的调查旨在捕捉夏季冰川融化的高度。

纽约布鲁克海文国家实验室的大气科学家安德鲁·沃格曼(Andrew Vogelmann)指出，一个关键问题是气候变化将如何加剧南极洲的西风，以及这些变化将如何影响南极云。AWARE将使项目科学家能够比较南极洲西部的大气系统如何影响这两个地点，以及这些变化如何通过靠近海岸和内陆的地点转化为更广泛的全球变化。

沃格曼强调，最后一个转折点是今年存在的厄尔尼诺天气模式，它可能会影响极地地区。他说:“我们也许能够理解这一点。”(赵茜·Xi)