科学家们发现，云团聚集可能以意想不到的方式“助长”风暴——导致致命的暴雨和严重洪水。
卡罗琳·穆勒以不同于大多数人的方式看待云朵。她看到的不是棉花糖般的团块或预示风暴的灰暗物体，而是天空中流动的流体。她想象空气如何上升和下降、加热和冷却、螺旋和旋转，形成云并产生风暴。
但穆勒研究的紧迫性近年来急剧增加。随着地球变暖，风暴正变得更加猛烈，有时降下的雨量是预期的两到三倍。2025年3月，阿根廷布兰卡港就发生了这种情况：该市近一半的年平均降雨量在不到12小时内倾泻而下，引发了致命的洪水。
大气科学家长期以来一直使用计算机模拟来跟踪空气和湿度的运动。一个已有约200年历史的理论描述，暖空气比冷空气能容纳更多水分：每升温1摄氏度，增加7%。但在现实中，科学家们目睹的降雨量远超这一预期增幅。而云朵及其聚集方式，可能正是解释这一问题的关键。
所有云朵都在上升的潮湿空气团中形成。一座山或一团冷空气可以将空气向上推。云也可以通过对流形成：空气被阳光或温暖的地面从下方加热，然后上升、冷却，并将水蒸气凝结成雨滴。
然而，云仍然是气候模型中最薄弱的环节之一，因为这些模型通常过于粗糙，无法捕捉到微小的上升气流。为了解决这个问题，穆勒和同事们创建了计算机中的虚拟世界来观察云的行为。奇怪的是，在这些模型中，即使没有山脉或风等外部影响，云朵也会自动聚集。“无人知晓原因，”哥伦比亚国立大学的大气科学家丹尼尔·埃尔南德斯·德克斯说。
2012年，穆勒发现了第一个线索：辐射冷却过程。在云少的地方，更多的热辐射逃逸到太空，使空气冷却。这些冷点产生气流，将空气推向云更多的区域——捕获更多热量并形成更多云朵。2018年的一项研究表明，这一过程甚至促进了热带风暴的形成。
云朵内部还有其他微观过程影响极端降雨。当云在更温暖的大气中形成时，它们产生的雪更少，雨更多。因为雨滴比雪花下落更快，在下落过程中蒸发更少——结果是地面降雨更多。
云朵聚集通过将温暖潮湿的空气保持在一起来增强这一效应。穆勒的一项研究表明，云朵聚集使短期极端降雨强度增加了30%至70%，主要原因是雨滴在更密集的潮湿云层内部蒸发更少。
科学家们想知道，随着地球变暖，这种聚集行为将如何变化。一些模型预测云朵将聚集更多，导致极端降雨远超理论预期。
使用高分辨率全球风暴解决模型（需要比通常高30,000倍的计算能力），穆勒的团队发现，在热带地区，随着温度升高，云朵聚集更多——导致风暴出现频率降低，但规模更大、持续时间更长、降雨更多。
然而，研究人员仍需要来自卫星和地面观测站的更多实际数据来填补数据空白，尤其是在热带地区。欧洲航天局计划于2029年发射两颗卫星，测量风速和大气因素，希望能帮助人类更好地理解“云朵聚集”现象及其引发的可怕降雨。
（编译：李程；审校：Suki；来源：越南中文社）
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