強烈的溫室氣體的影響比以前認為的要低一點。加州大學河濱分校的研究人員發現，甲烷不僅在大氣中捕獲熱量，而且還產生冷卻雲，抵消了30%的熱量。甲烷對短波能量的吸收反過來引起了冷卻效應，並抑制了60%的降水增加。這一發現強調了將所有已知的溫室氣體的影響納入氣候模型的必要性。

大多數氣候模型還沒有考慮到加州大學河濱分校的一個新發現：甲烷在地球的大氣中捕獲了大量的熱量，但也創造了冷卻的雲層，抵消了30%的熱量。

像甲烷這樣的溫室氣體在大氣中形成一種毯子，捕獲來自地球表面的熱量，稱為長波能量，並阻止它輻射到太空。這使得地球更熱。

“一條毯子不會產生熱量，除非它是電的。你感到溫暖是因為毯子抑制了你的身體將其熱量送入空氣的能力。這也是同樣的概念。”UCR地球科學助理教授羅伯特-艾倫解釋說。

除了吸收長波能量外，事實證明甲烷還吸收來自太陽的入射能量，即短波能量。領導該研究項目的艾倫說：”這應該使地球變暖。但與此相反的是，短波吸收促使雲層發生變化，產生輕微的冷卻效果。”

年平均近地表空氣溫度對甲烷的反應，分解為（a）長波和短波效應；（b）僅長波效應；以及（c）僅短波效應。資料來源：Robert Allen/UCR

這一效應在《自然-地球科學》雜誌上有詳細介紹，同時還有研究小組沒有完全預期的第二個發現。儘管甲烷通常會增加降水量，但考慮到對短波能量的吸收，會將這種增加抑制在60%。

兩種類型的能量–長波（來自地球）和短波（來自太陽）–從大氣中逸出的能量比吸收的能量多。大氣層需要補償逸出的能量，它從水蒸氣凝結成雨、雪、雨夾雪或冰雹時產生的熱量中獲得。

研究報告的共同作者、美國宇航局戈達德太空飛行中心和馬里蘭大學巴爾的摩郡分校的研究員Ryan Kramer說：”本質上，降水作為一個熱源，確保大氣層保持能量平衡。”

甲烷改變了這個等式。通過保持來自太陽的能量，甲烷正在引入大氣層不再需要從降水中獲得的熱量。

此外，甲烷的短波吸收減少了到達地球表面的太陽輻射量。這反過來又減少了水的蒸發量。一般來說，降水和蒸發是相等的，所以蒸發的減少會導致降水的減少。

艾倫說：”這對更詳細地了解甲烷和也許其他溫室氣體如何影響氣候系統有意義。”短波吸收軟化了整體變暖和增雨的影響，但並沒有完全根除它們。”

研究小組通過建立詳細的計算機模型模擬長波和短波甲烷的影響來發現這些發現。展望未來，他們希望進行更多的實驗，以了解不同濃度的甲烷將如何影響氣候。

近年來，隨著排放水平的提高，科學界對甲烷的興趣也在增加。許多甲烷來自於工業來源，以及農業活動和垃圾填埋場。隨著北極地區的冰凍地面開始解凍，甲烷排放也可能增加。

UCR地球和行星科學博士生和研究報告的共同作者趙雪英說：”這已經成為一個主要的關注點。我們需要通過將所有已知的影響納入我們的氣候模型，更好地了解所有這些甲烷將帶給我們的影響。”

克雷默也贊同進一步研究的必要性。”我們擅長測量大氣中像甲烷這樣的溫室氣體的濃度。現在的目標是以盡可能多的信心說出這些數字對我們意味著什麼。像這樣的工作使我們朝著這個目標前進。