För många, Ordet "aerosol" kan väcka tankar om hårspray eller sprayfärg. Mer exakt, fastän, aerosoler är helt enkelt partiklar som finns i atmosfären. De kan vara gjorda av människor, som från bilavgaser eller förbränning av biomassa, eller naturligt förekommande, från källor som vulkanutbrott eller havsspray.

Aerosoler står för en av de större osäkerheterna för att förstå jordens klimat och, genom en kylande effekt, maskera en betydande del av den uppvärmning som orsakas av de ökade koncentrationerna av växthusgaser.

En olöst fråga när det gäller att förstå aerosol-klimatinteraktioner är varför, för en enhetsförändring i energiobalansen i toppen av atmosfären, yttemperaturförändringen är högre för aerosoler än för växthusgaser. Detta är känt som klimatkänslighet. Den konventionella uppfattningen är att den högre klimatkänsligheten för aerosoler beror på deras högre koncentrationer över landytor, som värms upp och svalnar snabbare än hav.

I en nyligen publicerad artikel i American Geophysical Unions tidskrift Geofysiska forskningsbrev , Yale-forskare visar att det inte bara är den geografiska spridningen av aerosoler som förklarar den högre klimatkänsligheten utan också de specifika lokala interaktionerna med landytan.

Genom att använda ett teoretiskt ramverk för att separera yttemperatursvaret på yttre kraft, studien ger också mekanistisk insikt i rumsliga mönster för den lokala temperaturförändringen på grund av aerosoler.

"Med traditionella klimatmodeller, det finns enorma osäkerheter i hur aerosoler påverkar yttemperaturen, sa T.C. Chakraborty, en Ph.D. student vid F&ES som skrev artikeln tillsammans med Xuhui Lee, Sara Shallenberger Brown professor i meteorologi. "Det här ramverket hjälper till att förklara varför och hur vissa av dessa osäkerheter spelar in."

Aerosoler är kända för att öka strålningen i de längre våglängderna (långvåg) och minska strålningen i de kortare våglängderna (kortvåg). Styrkan hos dessa effekter beror på aerosolpartiklarnas storlek och kemiska natur. Med hjälp av ramverket för att analysera en massiv datamängd som utvecklats av NASA, Chakraborty fann att även om långvågseffekten av aerosoler generellt sett har ansetts av forskarvärlden vara mindre viktig, klimatet är mer känsligt för det än för kortvågseffekten.

Detta beror på frånvaron av kortvågseffekten på natten, en tid då atmosfären är mer stabil — och därmed känsligare för strålning. Det är också resultatet av den höga klimatkänsligheten i torra områden, där långvågseffekten är utbredd på grund av förekomsten av aerosoler från grovt mineraldamm. Kombinerad, långvågs- ​​och kortvågseffekterna reducerar det terrestra dagliga temperaturintervallet med nästan en grad Fahrenheit. Sammanställer de åtta större områden av intresse som används i studien, ungefär hälften av denna minskning beror på mänskligt tillverkade aerosoler.

Det finns också långsiktiga trender, Chakraborty sa, som visar en intensifiering av den lokala klimatkänsligheten i tropikerna på grund av avskogning mellan 1980 och 2018, visar vikten av vegetation för att reglera interaktioner mellan aerosoler och klimatet.