目前的气候模型对于如何将全球气温升幅控制在1.5°C以上，尚未达成一致。
云层可以像遮阳伞一样，通过反射阳光使地球降温；但它们也可以像隔热毯一样，阻止热量散失。
在将升温幅度控制在1.5°C以内的前提下，云层是决定我们可排放碳量不确定性的主要因素。
我们世界的升温幅度 将在本世纪内，取决于我们在未来几十年所采取的行动。为了将全球气温升幅控制在1.5°C以内并避免危险的升温水平，各国政府需要了解自己可以排放多少碳，以及在什么时间范围内排放。
但目前的气候模型对于这一临界点的位置尚未达成一致。在新研究中，我们发现了可安全排放碳量的估算值之所以存在如此大的差异，原因之一在于云层行为的不确定性。在某些气候模型中，云层会显著放大升温效应；在另一些模型中，云层的影响呈中性，甚至会略微抑制升温。那么，云层为何可能在决定我们的命运中发挥如此关键的作用？
气候模型的预测通常显示，全球气温的上升几乎与随时间累积的碳排放总量同步。这一关系由下图中的黑线表示。为避免超过某一升温水平，世界需要限制碳排放量，使其保持在特定的碳预算之内。在云层会放大升温效应的气候模型中，这一碳预算较小（红色虚线及箭头）。在云层影响近乎中性或具有抑制作用的情况下，碳预算较大（蓝色虚线及箭头）。
为什么云层如此重要？
云层可以像遮阳伞一样，通过将阳光从地球表面反射回太空，使地球降温。但它们也可以像隔热毯一样，阻止大气中的部分热量以红外辐射的形式逸散到太空中，从而使地球升温。这种“毯子”效应在冬季尤为明显，因为多云的夜晚通常比无云的夜晚温暖得多。
究竟是哪种效应占主导——遮阳伞效应还是毯子效应——取决于云层的高度和厚度。一般而言，云层越高，越能有效阻止热量逸散到太空中。云层越厚，则越能将阳光从地球表面反射开来。
高而薄的云层允许阳光穿透，同时有效阻止热量以红外辐射的形式逸散到太空，从而产生净升温效应。低而厚的云层能强烈反射阳光，而对逸散到太空的红外辐射影响甚微，从而产生净降温效应。
由于大气中低而厚的云层远多于高而薄的云层，遮阳伞效应占据主导地位；如果不存在云层，我们的星球将会热得多。
云层正在变化
预计全球变暖将导致云量以及未来云层高度和厚度的变化，从而改变云层遮阳伞效应与毯子效应之间的平衡。由此对气温产生的连锁影响被称为云反馈。气候变化预测不能忽视云反馈，因为即使云层特性仅发生相对较小的变化，也可能对全球气温产生重大影响。
为预测未来云层将如何变化，我们的研究结合了观测和气候模型的证据，以及对云物理学的理论理解。综合来看，这表明云层更有可能放大全球变暖，而非抑制变暖，原因有两点。
第一，随着全球气温升高，热带地区低云的覆盖范围预计将减少，从而削弱其遮阳伞效应。第二，人们普遍认识到，随着大气变暖，高云将移至大气中更高的区域，使其成为更有效的毯子。这些升温效应可能会因高纬度地区（尤其是南极周围的南大洋上空）云层厚度的略微增加而有所缓解，但这不足以抵消整体的升温效应。
虽然我们确实知道云层很可能会放大全球变暖，但这一效应的强度仍存在很大的不确定性。在这方面，气候模型的帮助有限，因为它们只能模拟数十公里尺度、持续数小时的大气整体特性。微小的云滴在几分钟内形成并蒸发。模型遗漏了这些小尺度细节，但它们对于准确预测却是必需的。
气候模型必须采用简化方法来表示云层，这会引入误差。由于不同模型对云物理过程的描述所采用的简化方式各不相同，它们对云反馈的预测也存在差异，从而导致全球变暖预测结果的范围不一，以及剩余碳预算的差异。在给定的未来碳排放情景下，云层是造成各模型对未来升温预测差异的唯一最重要因素。
我们是否应该担心？
气候敏感度，即如果大气中的碳含量翻倍，预计长期将出现的全球变暖幅度，目前估计介于1.5°至4.5°C之间。这一升温水平的后果已经令人不安，但世界领先的研究人员目前正在开发的多个新气候模型预测，升温幅度将超过5°C。这些新模型还改进了对云物理过程的表示，因此这似乎表明，全球变暖的情况可能比我们想象的还要糟糕。
值得庆幸的是，也存在其他预测，指向较为温和的升温幅度。长期升温预测最高的同一批模型，也高估了已观测到的升温趋势。与此同时，相关研究工作仍在进行中，以进一步厘清云层在气候敏感度中所起的作用。
可以肯定的是，只要我们继续向大气排放碳，地球就将持续变暖。但升温幅度究竟有多大，仍写在云层之中。
