Mây
Ảnh hưởng đến tầng đối lưu, khí hậu và biến đổi khí hậu

Xem thêm: Mây che phủ, Phản ứng trên đám mây, Sự mờ toàn cầu, và Khí hậu thay đổi
Các đám mây tầng đối lưu có nhiều ảnh hưởng đến khí hậu và tầng đối lưu của Trái đất. Đầu tiên và quan trọng nhất, chúng là nguồn tạo ra lượng mưa, do đó ảnh hưởng lớn đến sự phân bố và lượng mưa. Do tính nổi khác biệt của chúng so với không khí không có mây xung quanh, các đám mây có thể được liên kết với các chuyển động thẳng đứng của không khí có thể là đối lưu, trực diện hoặc xoáy thuận. Chuyển động hướng lên nếu các đám mây ít dày đặc hơn vì sự ngưng tụ của hơi nước sẽ giải phóng nhiệt, làm ấm không khí và do đó làm giảm mật độ của nó. Điều này có thể dẫn đến chuyển động đi xuống vì sự nâng lên của không khí dẫn đến việc làm mát làm tăng mật độ của nó. Tất cả những tác động này phụ thuộc một cách tinh tế vào nhiệt độ theo chiều thẳng đứng và cấu trúc độ ẩm của khí quyển và dẫn đến sự phân bố lại nhiệt lớn ảnh hưởng đến khí hậu Trái đất.
Sự phức tạp và đa dạng của các đám mây trong tầng đối lưu là lý do chính gây khó khăn trong việc định lượng ảnh hưởng của các đám mây đối với khí hậu và biến đổi khí hậu. Một mặt, các ngọn mây trắng thúc đẩy quá trình làm mát bề mặt Trái đất bằng cách phản xạ bức xạ sóng ngắn (nhìn thấy và hồng ngoại gần) từ mặt trời, làm giảm lượng bức xạ mặt trời được hấp thụ trên bề mặt, tăng cường albedo của Trái đất. Phần lớn ánh sáng mặt trời chiếu tới mặt đất bị hấp thụ, làm ấm bề ​​mặt, bức xạ này phát ra bức xạ có bước sóng dài hơn, tia hồng ngoại. Tuy nhiên, ở những bước sóng này, nước trong các đám mây hoạt động như một chất hấp thụ hiệu quả. Nước phản ứng bằng cách bức xạ, cũng trong tia hồng ngoại, cả hướng lên và hướng xuống, và bức xạ sóng dài đi xuống làm tăng sự ấm lên ở bề mặt. Điều này tương tự với hiệu ứng nhà kính của khí nhà kính và hơi nước.
Các kiểu chi cấp cao đặc biệt cho thấy tính hai mặt này với cả hiệu ứng làm mát albedo sóng ngắn và sóng dài làm nóng nhà kính. Nhìn chung, các đám mây tinh thể băng ở tầng đối lưu trên (mây ti) có xu hướng ưa thích sự nóng lên của mạng lưới. Tuy nhiên, hiệu ứng làm mát lại chiếm ưu thế với các đám mây ở mức độ trung bình và thấp, đặc biệt là khi chúng hình thành ở dạng tấm rộng. Các phép đo của NASA chỉ ra rằng về tổng thể, tác động của các đám mây tầng thấp và tầng trung bình có xu hướng thúc đẩy quá trình làm mát lớn hơn tác động ấm lên của các tầng cao và các kết quả thay đổi liên quan đến các đám mây phát triển theo chiều thẳng đứng.
Việc đánh giá ảnh hưởng của các đám mây hiện tại đối với khí hậu hiện tại đã khó, dự đoán những thay đổi về mô hình và đặc tính của đám mây trong tương lai, khí hậu ấm hơn và kết quả của đám mây ảnh hưởng đến khí hậu trong tương lai còn khó khăn hơn. Trong khí hậu ấm hơn, nhiều nước hơn sẽ đi vào khí quyển bằng cách bốc hơi ở bề mặt; do các đám mây được hình thành từ hơi nước, nên lượng mây sẽ tăng lên. Nhưng trong khí hậu ấm hơn, nhiệt độ cao hơn sẽ có xu hướng làm bốc hơi các đám mây. Cả hai tuyên bố này đều được coi là chính xác và cả hai hiện tượng, được gọi là phản hồi của đám mây, đều được tìm thấy trong các tính toán mô hình khí hậu. Nói rộng ra, nếu các đám mây, đặc biệt là các đám mây thấp, tăng lên trong khí hậu ấm hơn, thì hiệu ứng làm mát dẫn đến phản hồi tiêu cực trong phản ứng khí hậu đối với sự gia tăng khí nhà kính. Nhưng nếu các đám mây thấp giảm, hoặc nếu các đám mây cao tăng lên, thì phản hồi là tích cực. Số lượng khác nhau của những phản hồi này là lý do chính dẫn đến sự khác biệt về Độ nhạy cảm với khí hậu của các mô hình khí hậu toàn cầu hiện tại. Do đó, nhiều nghiên cứu đã tập trung vào phản ứng của các đám mây thấp và thẳng đứng đối với khí hậu đang thay đổi. Tuy nhiên, các mô hình toàn cầu hàng đầu tạo ra các kết quả khá khác nhau, với một số cho thấy các đám mây thấp đang tăng lên và các mô hình khác cho thấy giảm. Vì những lý do này, vai trò của các đám mây tầng đối lưu trong việc điều chỉnh thời tiết và khí hậu vẫn là nguồn không chắc chắn hàng đầu trong các dự báo về sự nóng lên toàn cầu.
Đối với Làm sáng toàn cầu, xem Sự mờ toàn cầu.