Bremser støvpartikler den globale opvarmning?

Meteorologer opfordrer til ny forskning om aerosols indflydelse på skydannelse

Hver sky er forskellig. Derfor er det vigtigt at undersøge, i hvilke skysystemer aerosoler har den største indflydelse © Stevens / MPI for Meteorology
læst op

I årtier har forskere spekuleret på, om og hvor meget menneskeskabte støvpartikler i atmosfæren, såkaldte aerosoler, øger skydækket og dermed bremser den globale opvarmning. Forskningen skrider næppe frem i denne sag. Tyske og amerikanske forskere rapporterer nu i "Natur", at samspillet mellem aerosoler, skyer og nedbør er stærkt afhængig af påvirkninger, der hidtil er blevet undersøgt. De opfordrer derfor til et forskningskoncept for at lukke vidensgabet.

Drivhusgasser, der varmer jordens atmosfære, har modstandere: støvpartikler, der flyder i lufthullet. De er skabt på en naturlig måde, såsom vinde hvirvler op i ørkenstøv, men også af menneskelige aktiviteter. Meget af de menneskeskabte aerosoler stammer fra svovldioxid, som igen kommer fra forbrænding af fossile brændstoffer.

"Cloud levetidseffekt"

Aerosoler betragtes som klimakøler, som kompenserer for en del af den geotermiske varme med drivhusgasserne. Klimatologer præsenterer kølemekanismen meget enkelt: Når aerosoler når skyerne, tiltrækker de vandmolekyler og fungerer som kondensationskerner for vanddråber. Jo flere aerosolpartikler flyder i skyen, jo flere vanddråber dannes. Derfor, når menneskeskabte støvpartikler er naturlige, stiger antallet af dråber. Dette reducerer imidlertid den gennemsnitlige størrelse på dråberne. '

Da mindre dråber ikke falder til jorden, forhindrer aerosolerne regn af en sky og forlænger dens levetid. Således øges skydækket over jordoverfladen. Fordi skyer reflekterer solens stråler og kaster dem tilbage i rummet, akkumuleres mindre varme i atmosfæren end i klarere himmel. Klimatologer kalder denne mekanisme "skylevetidseffekt".

Litteraturundersøgelse giver overraskende resultater

Men indtil videre har det ikke været muligt at kvantificere påvirkningen af ​​skyens levetidseffekt på klimaet. Estimaterne varierer enormt: skalaen spænder fra ingen indflydelse til en køleeffekt, der er tilstrækkelig til mere end at kompensere for opvarmningen forårsaget af kuldioxid. udstilling

Den store usikkerhed indikerer, at forklaringen på aerosols afkølingsmekanisme er for forenklet, skriv Björn Stevens fra MPI-M og Graham Feingold fra Earth System Research Laboratory for NOAA i Washington DC. De to skyforskere har Specialistlitteratur, der er offentliggjort siden 1970'erne om det analyserede emne. De stødte på observationer, der modsiger virkningen af ​​Cloud levetid. For eksempel fandt en feltundersøgelse foretaget for et par år siden, at skyer i handelsvindregionen regnede hurtigere snarere end langsommere i nærværelse af mindre gennemsigtig aerosol.

Køleeffekt af aerosoler ret lav?

I henhold til deres litteraturanalyse kom Stevens og Feingold til følgende konklusion: "Skyer styrer aerosoler på en meget kompleks måde, og reaktionen afhænger meget af skytype og skytilstand, " siger Stevens. Aerosolproblemet er derfor et skyproblem. "Klimaforskere er nødt til at fokusere mere på forståelsen af ​​skysystemer, " understreger meteorologen.

Indtil videre er der ikke taget højde for processer i skyerne, som modvirker eller endda vender påvirkningen af ​​aerosolpartikler, skriver forskerne. Et eksempel: Hvis en cumulussky kommer i kontakt med aerosoler, regner det ikke oprindeligt. Men det har konsekvenser: Væsken stiger og fordamper over skyen. Som et resultat afkøles luften over skyen, hvilket gør den modtagelig for ekspansion af cumulusskyen. Højere kumuluskyer regner lettere end lave. Derfor kommer det til nedbør. Aerosolen forhindrer ikke sammenblanding af skyen i et sådant tilfælde.

Nye tanker om aerosolforskning?

Stevens og Feingold mener, at aerosols køleeffekt er ret lav på grund af sådanne buffermekanismer. De anfører imidlertid, at skyens levetidseffekt ikke i sig selv er uegnet til at forklare de processer, der udløses af aerosoler i skyerne. "Ikke alle skytyper og -forhold kan krydses, " siger Stevens. Han opfordrer til en nytænkning af aerosolforskning og sammenligner med kræftforskning: ”Man troede, at der var en mekanisme til udvikling af kræft. I dag ved vi, at enhver type kræft skal undersøges for sig selv, ”siger videnskabsmanden.

Efter Stevens og Feingolds mening skal forskning først finde ud af, i hvilke skysystem aerosoler har størst indflydelse. De foreslår at begynde med særligt rigelige typer sky, såsom flade cumuluskyer over oceanerne (passatkumuli), der dækker 40 procent af verdens oceaner.

Målekampagne med HALO

Et forskningsprojekt fra Max Planck Institute for Meteorology og Caribbean Institute for Meteorology and Hydrology i Miami skulle starte her. Den to-årige empiriske feltundersøgelse begynder i 2010 på den Caribiske ø Barbados i Passat-regionen. Fra deres side mod vinden installerer forskere fjernmålerinstrumenter, der er målrettet mod skyerne fra det åbne hav.

Jordmålingerne suppleres med målinger i selve skyerne, der udføres af det tyske forskningsfly HALO. Dataene fra målekampagnen vil hjælpe med til bedre at forstå forholdet mellem skydække, nedbør, omgivende meteorologiske forhold og aerosoler.

(idw - Max Planck Society, 01.10.2009 - DLO)