ManabeらのGCM実験や、Heldの2層モデルの結果では、太陽定数やCO2を変化させた 場合の(現在の気候の周辺での)暖かい気候と寒い気候の違いは、高緯度の対流圏 下層で大きい。これは、
(1)についてHeldの2層モデルの結果を見てみよう。 図15には、成層安定度を2層の温位の差で示して いる。0が乾燥対流に対して中立の成層で、値が大きくなるほど強い安定成層 である。[ここでいう「安定性」とは、温度成層の状態が対流に対して安定である ことであって、気候の状態の安定性ではない。] 水蒸気過程を含まないモデル(a) では、高緯度ほど安定成層となっているが、水蒸気過程を含めると(b)、熱帯にも 安定度の高まりが現われる。高緯度の安定度は寒い気候のときほど大きく、熱帯の 安定度は暖かい気候のときほど大きい。鉛直のエネルギー輸送をおもに積雲対流が になう場合には、温度減率は湿潤断熱減率に近くなり、そうでない場合には乾燥 断熱減率に近くなる。水蒸気が多いほど、温度減率が小さい、つまり乾燥対流に 対する安定度が大きくなるわけである。
雪氷アルベドフィードバックを含めたモデル(c)では、寒い気候の場合の高緯度の 成層安定度がさらに強化されている。成層の変化は雪氷アルベドフィードバックと 組み合わさると気候感度を強めるということができよう。