地球气候取决于太阳辐射能被吸收的多少，以及地球发射的热红外辐射有多少。
正的能量失衡意味着地球系统正在获取能量，导致地球升温。
新研究表明，2005年至2019年间，能量失衡增加了一倍多。
研究人员发现，在2005年至2019年这14年间，地球的能量失衡大约翻了一番。
地球气候由一种微妙的平衡所决定：一方面是太阳辐射能在大气层和地表被吸收的多少，另一方面是地球向太空发射的热红外辐射有多少。正的能量失衡意味着地球系统正在获取能量，导致地球升温。能量失衡翻倍是一项近期研究的主题，该研究结果已于6月15日发表在6月15日发表于《地球物理研究快报》（Geophysical Research Letters）。
美国宇航局和美国国家海洋和大气管理局的科学家比较了两种独立测量的数据。美国宇航局的云和地球辐射能系统（CERES）卫星传感器组用于测量进入和离开地球系统的能量多少。此外，名为Argo的全球海洋浮标阵列所提供的数据，可用于精确估算全球海洋升温的速度。由于能量失衡产生的多余能量约90%最终进入海洋，入射和出射辐射的总体趋势应当与海洋热含量的变化大体一致。
“对地球能量失衡变化的两种非常独立的观察方式高度吻合，而且二者都显示出非常大的变化趋势，这让我们非常有信心，所观测到的现象是真实存在的，而非仅仅是仪器造成的假象，”该研究的第一作者、美国宇航局弗吉尼亚州汉普顿兰利研究中心CERES项目首席研究员诺曼·勒布（Norman Loeb）说，“我们发现的趋势在某种意义上相当令人担忧。”
人类活动导致二氧化碳和甲烷等温室气体排放增加，使热量滞留在大气中，截留本应逸散到太空的外逸辐射。变暖会引发其他变化，例如积雪和冰层融化，以及水汽增加和云层变化，这些变化可能进一步加剧变暖。地球能量失衡是所有这些因素的综合结果。为确定导致失衡的主要因素，研究人员采用了一种方法，考察了云层、水汽、微量气体与太阳输出光的综合作用、地表反照率（地表反射的光量）、名为气溶胶的微小大气颗粒，以及地表和大气温度分布的变化。
研究发现，能量失衡翻倍在一定程度上是由于人类活动导致温室气体增加，即人为强迫，同时水汽增加使更多外逸长波辐射被截留，进一步加剧了地球的能量失衡。此外，云层和海冰的相关减少，导致对太阳能的吸收增多。
研究人员还发现，太平洋年代际振荡（PDO）从冷相转为暖相，很可能在能量失衡加剧中起到了重要作用。PDO是太平洋气候变率的一种模式，其特征包括东太平洋一个巨大的水体楔形区，该区域会经历冷相和暖相的交替。地球系统中这种自然发生的内部变率会对天气和气候产生深远影响。从2014年前后开始、持续至2020年的强烈暖相PDO，导致海洋上空云量大范围减少，并相应增加了对太阳辐射的吸收。
“这很可能是人为强迫和内部变率共同作用的结果，”勒布说，“在此期间，二者都在导致变暖，这带来了地球能量失衡相当大的变化。这种增幅是前所未有的。”
勒布提醒，相对于长期气候变化而言，该研究只是一个时间断面，而且无法确定地预测未来几十年地球能量收支平衡可能呈现的状况。不过，研究确实得出结论：除非热量吸收速率下降，否则应当预期气候变化的幅度将超过目前已经发生的变化。
“Argo和CERES长期且高度互补的记录，使我们能够随着时间推移，以越来越高的精度确定地球能量失衡，并以越来越深入的洞察研究其变化和趋势。”该研究的合著者、美国华盛顿州西雅图国家海洋和大气管理局太平洋海洋环境实验室的物理海洋学家格雷戈里·约翰逊（Gregory Johnson）说，“观测这种能量失衡的幅度及其变化，对于理解地球不断变化的气候至关重要。”
