Kredit:Pixabay/CC0 Public Domain
Aerosolpartiklar i atmosfären har en större inverkan på molntäcket - men mindre effekt på molnets ljusstyrka - än vad man tidigare trott, visar ny forskning.
Aerosoler är små partiklar suspenderade i atmosfären och de spelar en nyckelroll i bildandet av moln.
Med aerosoler som ökar på grund av mänskliga aktiviteter, har flera bedömningar av Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) föreslagit att de kan ha en viktig inverkan på klimatförändringen eftersom moln reflekterar solljus och därför håller temperaturen svalare.
Denna kyleffekt av aerosoler på moln är dock svår att mäta, och detta har lett till betydande osäkerhetsprognoser för klimatförändringar.
Den nya studien – ledd av University of Exeter, med nationella och internationella akademiska partners och Storbritanniens Met Office – använde det isländska vulkanutbrottet 2014 för att undersöka detta.
"Denna massiva aerosolplym i en annars nästan orörd miljö gav ett idealiskt naturligt experiment för att kvantifiera molnsvar på aerosolförändringar, nämligen aerosolens fingeravtryck på moln", säger huvudförfattaren Dr Ying Chen. "Vår analys visar att aerosoler från utbrottet ökade molntäcket med cirka 10%.
"Baserat på dessa fynd kan vi se att mer än 60 % av klimatkylningseffekten av interaktioner mellan moln och aerosol orsakas av ökat molntäcke.
"Vulkanaerosoler gjorde också molnen ljusare genom att minska storleken på vattendroppar, men detta hade en betydligt mindre effekt än förändringar i molntäcket när det gäller reflekterande solstrålning."
Tidigare modeller och observationer antydde att denna ljusning stod för majoriteten av kylningen orsakad av moln-aerosolinteraktioner.
Vattendroppar bildas vanligtvis i atmosfären runt aerosolpartiklar, så en högre koncentration av dessa partiklar gör det lättare för molndroppar att bildas. Men eftersom dessa molndroppar är mindre och fler, kan de resulterande molnen hålla mer vatten innan nederbörd inträffar – så fler aerosoler i atmosfären kan leda till mer molntäcke men mindre regn.
Studien använde satellitdata och datorinlärning för att studera molntäcke och ljusstyrka. Den använde 20 år av satellitmolnbilder från två olika satellitplattformar från regionen för att jämföra perioderna före och efter vulkanutbrottet. Resultaten kommer att ge observationsbevis för aerosolers klimatpåverkan för att förbättra de modeller som används av forskare för att förutsäga klimatförändringar.
Jim Haywood, professor i atmosfärisk vetenskap vid University of Exeter och en del av Global Systems Institute, och en Met Office Research Fellow, sa:"Vårt tidigare arbete hade visat att modellsimuleringar kunde användas för att reda ut det relativa bidraget från aerosolmoln -klimatpåverkan och potentiellt förvirrande meteorologisk variation.
"Detta arbete är radikalt annorlunda eftersom det inte är beroende av modeller; det använder toppmoderna maskininlärningstekniker som tillämpas på satellitobservationer för att simulera hur molnet skulle se ut i frånvaro av aerosoler.
"Klara skillnader observeras mellan de förutsagda och observerade molnegenskaperna som kan användas för att bedöma aerosol-moln-klimatpåverkan."
Uppsatsen, publicerad i tidskriften Nature Geoscience , har titeln:"Machine-learning avslöjar att klimatpåverkan från aerosoler domineras av ökat molntäcke." + Utforska vidare
