云有无数的形状、大小和类型，它们控制着它们对气候的影响。华盛顿大学领导的一项新研究表明，冷冻液滴在南大洋云层中分裂形成冰块会极大地影响云层将阳光反射回太空的能力。

这篇于 3 月 4 日发表在开放获取期刊AGU Advances上的论文表明，包括这种冰分裂过程可以提高高分辨率全球模型模拟南大洋上空云层的能力，从而提高模型模拟地球气候的能力.

“南大洋的低云不应被视为液态云，”主要作者、华盛顿大学大气科学博士生雷切尔·阿特拉斯说。“南大洋低云中的冰形成对云的特性有很大影响，需要在全球模型中加以考虑。”

结果表明，重要的是包括冰颗粒与过冷水滴碰撞导致它们冻结然后破碎，形成更多冰碎片的过程。这样做会使云层变暗，或降低它们的反射率，让更多的阳光到达海洋表面。

在夏季南纬 45 度和南纬 65 度之间，包括云内部结冰的细节与不包括它们之间的差异是每平方米 10 瓦，这足以对温度产生显着影响。

该研究使用了 2018 年飞越南大洋云层的野外活动的观测结果，以及来自 NASA 的 CERES 卫星和卫星 Himawari-8 的数据。

冰的形成降低了云的反射率，因为冰颗粒非常有效地形成、生长和从云中脱落。

“冰晶完全耗尽了大部分较薄的云，因此减少了水平覆盖，”阿特拉斯说。“冰晶也会消耗云层厚核中的一些液体。因此，冰粒既减少了云层覆盖，又使剩余的云层变暗。”

2 月，也就是南大洋的夏季，大约 90% 的天空被云层覆盖，其中至少 25% 的云层受到作为研究重点的结冰类型的影响。正确计算云层，特别是在使用较小网格间距来包括云层和风暴的新模型中，对于计算到达地球的太阳辐射量非常重要。

“南大洋是一个巨大的全球散热器，但它从大气中吸收热量的能力取决于上层海洋的温度结构，这与云层有关，”阿特拉斯说。

该研究的共同作者是 Chris Bretherton，他是威斯康星大学大气科学荣誉退休教授，现就职于西雅图艾伦人工智能研究所;纽约石溪大学的 Marat Khairoutdinov;以及华盛顿大学大气科学研究科学家 Peter Blossey。