대류권 수증기와 기후 민감도

대류권 수증기의 변화가 두 배의 이산화탄소(CO2)에 대한 기후 민감도에 미치는 영향을 추정합니다. 이는 슬랩 혼합층 해양과 결합된 저해상도 대기 순환 모델을 사용하여 수행됩니다. 두 배의 CO2에 대한 모델의 민감도는 제어 및 두 배 CO2 사례의 평형 반응 간의 차이로 나타납니다. 수증기 피드백을 분리하기 위해 구름이 지정됩니다. 수증기 분포가 내부적으로 계산되는 대신 지정되는 실험을 통해 다양한 층과 위도 벨트에서 수증기가 민감도에 기여하는 정도를 파악합니다. 기후 민감도에 대한 동일한 질량의 층에서 수증기의 기여는 높이에 따라 약 2배 차이를 보이며, 가장 큰 기여는 450에서 750 mb 사이의 층에서, 가장 작은 기여는 230 mb 이상의 층에서 나타납니다. 750 mb 이상의 수증기로 인한 두 배 CO2에 대한 세계 평균 표면 온도 반응의 긍정적 피드백은 750 mb 이하의 수증기로 인한 것보다 약 2.6배 큽니다. 750 mb 이상의 외부 열대 대류권에서 수증기로 인한 세계 평균 표면 온도의 피드백은 낮은 위도의 자유 대류권 수증기로 인한 피드백보다 약 50% 더 큽니다. 특정 구름과 수증기 장을 구성하는 과정에서 비선형 방사 가열률의 여러 중요한 원천이 확인되었습니다. 이는 (i) 구름과 태양 복사의 상호 작용으로, 시간 평균 구름에 대해서는 순간적인 구름보다 훨씬 더 많은 태양 복사가 반사됩니다; (ii) 구름과 수증기의 상관 관계로, 상관 구름과 수증기의 경우 독립된 경우보다 지표에서의 하향 장파 방사선이 더 적어지며; (iii) 수증기가 장파 복사와 상호 작용하여 순간적인 수증기 분포의 평균에 대해 시간 평균 수증기 분포보다 지표에서의 하향 장파 방사선이 적어집니다.