Forskere modellerer nøjagtigt virkningen af ​​aerosoler på skyer

Globalt klima er et enormt komplekst fænomen, og forskere gør møjsommelige fremskridt med at udvikle stadig mere præcise modeller. Nu, en international gruppe, der omfatter forskere fra Advanced Institute for Computational Science (AICS) i Japan, ved hjælp af den kraftfulde K-computer, har for første gang præcist beregnet aerosolers effekt på skyer i en klimamodel.

Aerosoler spiller en nøglerolle i skydannelse, da de giver "frøene" - kaldet skykondensationskerner - der tillader skyer at dannes og påvirke deres livscyklus. Vandet i luften kondenserer til de små partikler, og vokser gradvist til dråber og til sidst til regndråber, der udfælder. Virkningen af ​​aerosoler er et vigtigt element i forskning i klimaændringer, da de delvist modvirker drivhusgassernes opvarmning.

Det blev tidligere antaget, at øget aerosoltæthed altid ville føre til flere skyer, men nyere satellitobservationer viste, at dette ikke nødvendigvis er sandt. Det er nu forstået, at på grund af temperaturforskelle mellem de øverste og nederste lag af skyer, der er en delikat balance mellem fordampning og kondens, med aerosoler i de nedre dele af skyerne, der fremmer skydannelse, men dem i de øverste dele tillader vandet at fordampe.

Tidligere, klimamodeller var ude af stand til at modellere reaktionen af ​​disse mikroprocesser i skyerne på aerosolvariation, men ved at bruge K-computeren, den RIKEN-ledede gruppe kombinerede en model, der simulerer hele det globale vejr over et år, med en vandret opløsning på kun 14 kilometer, med en simulering af, hvordan aerosolerne opfører sig inden for skyer. I modsætning til konventionelle modeller, som viser en ensartet stigning i skyer over jorden, når der er en stigning i aerosoler, højopløsningsmodellen, som tager højde for de vertikale processer inde i skyer, præcist afbildet, hvordan store områder oplever et fald i skydække.

Ifølge Yosuke Sato fra Computational Climate Science Research Team på RIKEN AICS og Nagoya University, "Det var meget glædeligt at se, at vi kunne bruge en kraftfuld supercomputer til nøjagtigt at modellere skyernes mikrofysik, giver et mere præcist billede af, hvordan skyer og aerosol opfører sig i den virkelige verden. I fremtiden, vi håber at bruge endnu mere kraftfulde computere til at give klimamodeller mere sikkerhed i klimaforudsigelser."

Arbejdet, som blev offentliggjort i Naturkommunikation , blev udført af forskere fra AICS i samarbejde med forskere fra Nagoya University, National Institute for Environmental Studies, Kyushu Universitet, universitetet i Tokyo, og Japan Aerospace Exploration Agency.