雲層可以使地球表面變冷或變熱，這種輻射效應對全球能源預算有很大貢獻，並且可以被人類造成的污染所改變。世界上最南端的海洋被恰當地命名為南大洋，它遠離人類污染，但受到豐富的海洋氣體和氣溶膠的影響。它大約80%被雲層覆蓋。但這個水體及其與雲層的關係是如何促進世界氣候變化的呢？
科學家們仍在調查以弄清這一點，他們現在更近了一步，因為一個國際合作組織在被稱為CMIP6的廣泛使用的氣候模型協議中確定了補償誤差。他們今天（9月20日）在《大氣科學進展》雜誌上發表了他們的發現。
通訊作者王元（音譯）說：“南大洋上空的雲和輻射偏差一直是過去幾代全球氣候模型中的一個長期問題。”他現在是普渡大學地球、大氣和行星科學系的一名副教授。“在最新的CMIP6模型發布后，我們急於想看看它們的表現，以及舊的問題是否仍然存在。”
國際耦合模式比較計劃第六階段(CMIP6)是世界氣候研究計劃（WCRP）的一個項目。它允許對氣候模型進行系統的評估，以闡明它們之間的比較和真實世界的數據。在這項研究中，王元和其他研究人員分析了CMIP6模型中的五個，旨在作為標準參考。
王元說，研究人員還受到該領域其他研究的激勵，這些研究指出南大洋的雲層覆蓋是導致一些CMIP6模型高敏感度的一個因素，當模擬預測的表面溫度上升太快，無法滿足輻射增加的速度。換句話說，如果模擬不當，南大洋的雲層可能會給未來氣候變化的預測帶來懷疑的陰影。
王元表示：“這篇論文強調，儘管南大洋上的輻射模擬有了全面的改善，但還是要補償雲層物理特性的錯誤。通過空間衛星觀測，我們能夠量化模擬的雲層微物理特性中的那些誤差，包括雲層分數、雲層水含量、雲層液滴大小等等，並進一步揭示了每一種誤差是如何導致雲層輻射效應的總偏差的。”
雲輻射效應–雲如何干擾輻射以溫暖或冷卻表面–在很大程度上由雲的物理特性決定。王元說：“CMIP6中的雲輻射效應與衛星觀測結果相當，但是我們發現在雲的液態水路徑和液滴有效半徑方面存在很大的補償性偏差。主要的含義是，即使最新的CMIP模型改進了對其平均狀態的模擬，如大氣層頂部的輻射通量，詳細的雲層過程仍然具有很大的不確定性。”
據王元說，這種差異也部分解釋了為什麼模型的氣候敏感性評估表現不佳，因為這些評估依靠模型的詳細物理學–而不是平均狀態的表現–來評估對氣候的總體影響。
王元表示：“我們未來的工作將旨在確定造成這些偏差的個別參數化。希望我們能夠與模型開發者密切合作，使他們得到解決。畢竟，任何模型評估研究的最終目標是幫助改善這些模型。”