Evaluering af sort kulstofs bidrag til klimaændringer

Japanske og amerikanske forskere udviklede en avanceret model til at vurdere sorte kulstofpartiklers evne til at absorbere sollys og bidrage til den globale opvarmning. Modellen opnåede højere følsomhed end opnået med tidligere modeller, fordi den tog hensyn til både partikelstørrelse og de komplekse blandingstilstande af sort kulstof i luft. Denne avancerede model vil hjælpe med at vurdere effektiviteten af ​​at fjerne sort kulstof fra atmosfæren for at undertrykke klimaændringer.

Sort kulstof refererer til små kulstofpartikler, der dannes under ufuldstændig forbrænding af kulstofbaserede brændstoffer. Sorte kulstofpartikler absorberer sollys, så de anses for at bidrage til den globale opvarmning. Imidlertid, sort kulstofs bidrag til opvarmningen af ​​jordens atmosfære er i øjeblikket usikkert. Der er behov for modeller, der nøjagtigt kan vurdere den opvarmende effekt af sort kulstof på vores atmosfære, så vi kan forstå bidraget fra disse små kulstofpartikler til klimaændringer. Blandingstilstanden af ​​sorte kulstofpartikler og deres partikelstørrelse påvirker i høj grad deres evne til at absorbere sollys, men nuværende modeller har store usikkerheder forbundet med både partikelstørrelse og blandingstilstand.

Forskere fra Nagoya og Cornell Universiteter har kombineret deres ekspertise for at udvikle en model, der kan forudsige den direkte strålingseffekt af sort kulstof med høj nøjagtighed. Holdet opnåede en sådan model ved at overveje forskellige partikelstørrelser og blande tilstande af sorte kulstofpartikler i luft.

"De fleste aerosolmodeller bruger en eller to sorte kulstofblandingstilstande, som ikke er tilstrækkelige til nøjagtigt at beskrive blandingstilstandens mangfoldighed af sort kulstof i luft, "siger Hitoshi Matsui." Vores model vurderer, at sorte kulstofpartikler har flere blandingstilstande i luft. Som resultat, vi kan modellere sorte kulstofpartiklers evne til at opvarme luft mere præcist end i tidligere skøn."

Forskerne fandt ud af, at den direkte strålingseffekt af sort kulstof forudsagt af deres model kun var meget følsom over for partikelstørrelsesfordelingen, når de komplekse blandingstilstande af sort kulstof blev passende beskrevet.

Høj følsomhed blev opnået af den udviklede model, fordi den beregnede faktorer som levetiden for sort kulstof i atmosfæren, sort kulstofs evne til at absorbere sollys, og effekten af ​​materialer, der belægger de sorte kulstofpartikler, på deres evne til at absorbere sollys realistisk. Alle disse faktorer er påvirket af partikelstørrelsen og blandingstilstanden af ​​sort kulstof.

Resultaterne viser, at korrekt beskrivelse af partikelstørrelsen og blandingstilstanden af ​​sort kulstof er meget vigtig for at forstå sort kulstofs bidrag til klimaændringer.

Holdets resultater tyder på, at vekselvirkningerne mellem sort kulstof og atmosfæriske mønstre og regnmønstre sandsynligvis vil være mere komplekse end tidligere antaget. Den udviklede model forbedrer vores evne til at vurdere effektiviteten af ​​at fjerne sort kulstof fra atmosfæren for at undertrykke fremtidige ændringer i temperatur, som skal være med til at lede forskningen i strategier til at afbøde klimaændringer.