Marine stratocumulus moln längs Kalifornien och Baja California kusten, enligt en NASA -satellit. Dessa och andra moln på låg nivå är utbredda över de globala haven. LLNL -forskare har funnit att den globala uppvärmningen gör att låga moln över haven minskar, vilket leder till ytterligare uppvärmning. Upphovsman:NASA
En ny analys av satellitmolnobservationer finner att den globala uppvärmningen gör att moln på låg nivå över haven minskar, vilket leder till ytterligare uppvärmning. Arbetet, ledd av forskare vid Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), i samarbete med kollegor från Scripps Institution of Oceanography och NASA Langley Research Center, visas online i Naturens klimatförändringar .
Analysen av satellitobservationer hjälper till att minska en långvarig osäkerhet om klimatförändringar:Hur kommer marina lågnivåmoln att utvecklas när planeten värms upp, och hur kommer detta att ge näring åt uppvärmningen? Dessa moln, såsom stratocumulus -molnen som är ansvariga för de ofta dystra förhållandena i San Francisco -somrarna, är utbredd över de globala haven och kyler starkt ner planeten genom att skugga ytan från solljus. Den nya studien finner att övergripande, denna kylningseffekt kommer att minskas blygsamt när koncentrationen av koldioxid (CO 2 ) i atmosfären ökar. Uppvärmningen orsakades initialt av ökad CO 2 får en extra push från minskningar i moln - en förstärkande feedback.
Teamet analyserade satellitmolnobservationer för att uppskatta hur marina lågmoln reagerar på naturliga variationer i storskaliga meteorologiska förhållanden. Forskarna använde sedan globala klimatsmodelsimuleringar för att avgöra hur dessa meteorologiska förhållanden kommer att förändras som atmosfärisk CO 2 ökar. Med denna metod, de kunde beräkna hur molnen kommer att reagera på denna modifierade meteorologiska miljö.
"Vi fann att låga moln sannolikt kommer att förstärka den globala uppvärmningen, men effekten av denna positiva feedback är mer dämpad jämfört med tidigare förståelse, "sa Tim Myers, LLNL klimatforskare och huvudförfattare till studien.
Anledningen till den mer dämpade effekten? Regionala skillnader i svaret på låga moln på uppvärmning.
"Hot spots i stratocumulus- och mid-latitude-regioner kombineras med relativa doldrums i tropiska grunda cumulusregioner för att generera en måttlig förstärkande effekt totalt sett, "förklarade Ryan Scott, medförfattare till studien från Science Systems and Applications Inc. vid NASA Langley Research Center.
Forskarna bestämde sedan vad deras nya låga molnåterkopplingsvärde betyder för klimatkänslighet, den planetariska uppvärmningen till följd av en fördubbling av CO 2 . De fann att klimatkänsligheten är sannolik (två tredjedelars chans) mellan 2,4 och 3,6 ° C (4,3 och 6,5 ° F), ett lägre och smalare intervall än i tidigare uppskattningar.
Deras resultat pekar på några viktiga brister i globala klimatmodeller, som ger mycket varierande svar från marina lågmoln på uppvärmning, till stor del eftersom de inte direkt kan simulera de småskaliga fysiska processerna som styr molnens beteende.
"Modeller verkar överkoka den grunda cumulus -feedbacken, producerar orealistiskt stor uppvärmning i några av de nuvarande modellerna, "sade LLNL-medförfattaren Mark Zelinka." Men vissa modeller simulerar inte alls en förstärkande lågmolnåterkoppling, producerar orealistiskt dämpad uppvärmning. "
För att testa deras metod, forskarna vände sig till en mycket ovanlig och extrem uppvärmning av havsytan, eller "marin värmebölja, "observerades i nordöstra Stilla havet 2015.
"Vi visade att vi exakt kunde förutsäga molnförändringarna som detekteras av satelliter under den marina värmeböljan, så vi är säkra på att vi kan förutsäga hur molnen kommer att reagera på den globala uppvärmningen, "Förklarade Myers.
