Moln kyler klimatsystemet genom att reflektera infallande solljus. Reflexionen av solljus och kyla är starkare i närvaro av föroreningspartiklar. Föroreningar påverkar också utvecklingen av moln:Medan ökad förorening kan fördjupa molnen genom att förhindra att de utarmas av regn, effekten på icke-regnande moln är osäker. Glassmeier et al. (2021) visar att - i motsats till traditionellt tänkande - kan avdunstning av icke-regnande moln i förorenade miljöer minska nedkylningen. Kredit:Glassmeier et al
Atmosfäriska aerosolers inverkan på moln och klimat kan vara annorlunda än man tidigare trott. Det konstaterar molnforskaren Franziska Glassmeier från TU Delft. Resultaten av hennes studie kommer att publiceras i Vetenskap på fredag, 29 januari.
Molndäck täcker stora delar av de subtropiska haven. De kyler planeten eftersom de reflekterar inkommande solljus tillbaka till rymden. Luftföroreningar i form av aerosoler – partiklar suspenderade i atmosfären – kan öka denna kyleffekt eftersom det gör molnen ljusare. Den kylande effekten av föroreningar uppväger en del av växthusgasernas uppvärmningseffekt. Hur mycket exakt, är en av de största osäkerheterna som klimatforskare står inför.
Skeppsspår
En slående illustration av moln som blir ljusare som ett resultat av aerosoler, tillhandahålls av sjöfartens utsläpp i form av "fartygsspår". Dessa är synliga som ljusa linjer inom ett molndäck som avslöjar vägarna för förorenande fartyg som färdas under molnen. "Sådana fartygsspår är ett bra exempel på hur man traditionellt tänker på aerosoleffekter på moln, och hur de fortfarande är representerade i de flesta klimatmodeller, " säger Glassmeier. Men enligt molnforskaren, fartygsspår berättar inte hela historien.
"Problemet är att molnen först blir ljusare men efter ett tag börjar de bli tunnare och därmed mindre ljusa igen. Och fartygsspår försvinner innan vi kan observera denna dimningseffekt." För att ta reda på klimateffekten av luftföroreningar i allmänhet, som är mycket mer ihållande än flyktiga fartygsspår, Glassmeier och hennes kollegor förlitar sig inte på observationer av fartygsspår. Istället, de skapade en omfattande datamängd av detaljerade molnsimuleringar. I hjärtat av deras studie, forskarna designade ett smart nytt sätt att jämföra sina simulerade molndäck med satellitbilder. Sådana ögonblicksbilder innehåller information om aerosoleffekter på moln över hela världen, men har hittills varit svårtolkade.
Överestimation
"Vår slutsats är att den kylande effekten av aerosoler på moln överskattas när vi förlitar oss på fartygsspårdata, " säger Glassmeier. "Fartygsspår är helt enkelt för kortlivade för att ge en korrekt uppskattning av molnets ljusning." Anledningen till detta är att fartygsspårdata inte tar hänsyn till den minskade molntjockleken som uppstår vid utbredd förorening. korrekt kvantifiera dessa effekter och få bättre klimatprognoser, vi måste förbättra hur moln representeras i klimatmodeller, " Glassmeier förklarar vidare.
Studien har också implikationer i klimattekniska sammanhang. Klimatteknik betecknar målinriktade, än så länge mest hypotetiska, ingrepp i klimatsystemet med målet att lindra konsekvenserna av klimatförändringarna. Ett exempel på en klimatteknisk metod är den avsiktliga ljusningen av moln genom riktade utsläpp av havssaltaerosoler, känd som marina moln ljusare. "Våra resultat visar att även när det gäller molnfysik, Att ljusna marina moln är kanske inte så okomplicerat som det kan verka. En naiv implementering kan till och med resultera i mörkare moln och motsatsen till vad som var tänkt, " säger Glassmeier. "Vi måste verkligen göra mycket mer forskning om genomförbarheten och riskerna med sådana metoder. Det finns fortfarande mycket att lära om hur dessa små aerosolpartiklar påverkar molnen och så småningom klimatet."