Konventionell kunskap säger att varm luft stiger medan kall luft sjunker. Men en studie från University of California, Davis, fann att i den tropiska atmosfären, kall luft stiger upp på grund av en förbisedd effekt - vattenångans lätthet. Denna effekt hjälper till att stabilisera tropiska klimat och buffra en del av effekterna av ett uppvärmande klimat.

Studien, publiceras idag i tidskriften Vetenskapens framsteg , är bland de första som visar de djupgående konsekvenser vattenångans flytkraft har på jordens klimat- och energibalans.

"Det är välkänt att vattenånga är en viktig växthusgas som värmer planeten, " sa seniorförfattaren Da Yang, en biträdande professor i atmosfäriska vetenskaper vid UC Davis och en gemensam fakultetsforskare med Lawrence Berkeley National Laboratory. "Men å andra sidan, vattenånga har en flyteffekt som hjälper till att släppa ut atmosfärens värme till rymden och minska graden av uppvärmning. Utan denna lätthet av vattenånga, klimatuppvärmningen skulle bli ännu värre."

Fuktig luft är lättare än torr luft under samma temperatur- och tryckförhållanden. Detta kallas ångflytningseffekten. Denna studie upptäckte att denna effekt tillåter kyla, fuktig luft att stiga, bildar moln och åskväder i jordens tropiker. Under tiden, värma, torr luft sjunker i klar himmel. Jordens atmosfär avger då mer energi till rymden än vad den annars skulle göra utan ångflytkraft.

Studien fann att vattenångans lätthet ökar jordens termiska utsläpp med cirka 1-3 watt per kvadratmeter över tropikerna. Det värdet kan jämföras med mängden energi som fångas upp genom att fördubbla koldioxiden i atmosfären. Författarnas beräkningar tyder vidare på att strålningseffekterna av ångflytkraft ökar exponentiellt med klimatuppvärmningen.

En bättre förståelse av ångflyteffekten och dess stabiliserande roll i tropikerna kan också förbättra moln- och åskvädersimuleringarna, såväl som klimatmodeller, sa studien.

"Nu när vi förstår hur lättheten i vattnet reglerar det tropiska klimatet, vi planerar att studera om globala klimatmodeller korrekt representerar denna effekt, " sa studiens huvudförfattare, Seth Seidel, en doktorandforskare vid UC Davis.