地球遥远的过去和可能的未来包括极端温暖的“温室”气候状态，但我们对地球的大气在这种状态下的行为知之甚少。
地球可能经历了干旱周期，随后是大规模暴雨。图片来源：西南研究所Simone Marchi&Dan Durda。
哈佛大学(Harvard University)博士后研究员雅各布·瑟雷(Jacob Seeley)博士说，“如果你观察今天热带深处的大片地区，总会有地方下雨。”
“但我们发现，在极端温暖的气候条件下，海洋的大部分地区可能有好几天不下雨。”
“然后，突然间，一场巨大的暴雨会在几乎整个地区爆发，倾泻大量的雨水。然后会安静几天，然后重复这一过程。”
哈佛大学的罗宾·华兹华斯教授补充说:“这种洪水的周期性是一种全新的、完全出乎意料的大气状态。”
这项研究不仅揭示了地球遥远的过去和遥远的未来，还可能有助于了解围绕遥远恒星运行的系外行星的气候。
在一个大气模型中，研究人员将地球的海洋表面温度提高到灼热的54摄氏度(130华氏度)，要么增加更多的二氧化碳(大约是目前大气中二氧化碳的64倍)，要么增加太阳亮度约10%。
在这样的温度下，令人惊讶的事情开始在大气中发生。
当靠近地表的空气变得非常温暖时，大气水蒸气吸收阳光会加热地表以上的空气，并形成所谓的“抑制层”，这是一个屏障，阻止对流云上升到高层大气并形成雨云。
相反，所有的蒸发都滞留在近地表的大气中。
与此同时，由于热量散失到太空中，云层在大气层上层形成。
在上层云层中产生的雨水在到达地表之前就蒸发了，把所有的水分都返回到系统中。
“这就像给一块巨大的电池充电。在大气层的高处有大量的冷却作用，在地表附近有大量的蒸发和加热作用，被这个屏障隔开，”瑟利博士说。
“如果有什么东西能突破这道屏障，让地表的热量和湿度进入凉爽的高层大气，就会引发一场巨大的暴雨。”
事实就是这样。几天后，上层大气暴雨的蒸发冷却作用侵蚀了屏障，引发了长达数小时的洪水。
在一次模拟中，研究人员观察到，在6小时内的降雨量比美国一些热带气旋几天内的降雨量还要多。
风暴过后，云层消散，随着大气电池的充电和循环的继续，降水会停止几天。
“我们的研究表明，气候系统中仍有很多令人惊讶的地方，”瑟雷博士说。
“尽管海平面温度升高30度远远超出了人类造成的气候变化的预测，但将大气模型推到不熟悉的领域可以揭示地球的能力。”
华兹华斯教授说:“这项研究揭示了丰富的新物理学，从行星的角度来看，气候与现在的地球只有一点不同。”
“它提出了关于地球和其他行星的气候演变的重大新问题，我们将在未来多年进行研究。”
的发现发表在杂志上自然．
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J.T. Seeley和R.D. Wordsworth, 2021年出版。模拟温室气候中的偶发洪水。自然599年,74 - 79;doi: 10.1038 / s41586 - 021 - 03919 - z
