Atmosfæriske forskere giver klimaforandringer spor i nye undersøgelser

To nye undersøgelser forfattet af atmosfæriske forskere ved UAlbany og offentliggjort i Naturkommunikation kan tilbyde os spor til fremtidige fremskrivninger af klimaændringer.

Arktisk opvarmning

Arktiske temperaturer opvarmes med en hastighed mere end dobbelt så hurtigt som planeten som helhed, og tendensen lader ikke op, ifølge NOAAs seneste Arctic Report Card. Havisen i regionen falder nu også med en gennemsnitlig hastighed på 12,8 procent pr. i forhold til gennemsnittet for 1981 til 2010.

Selvom de fleste videnskabsmænd er enige om, at menneskeskabt global opvarmning er synderen bag Arktis transformation, årsagen til dens hurtigere opvarmningshastigheder end resten af ​​verden – kendt som Arctic Amplification (AA) – er stadig under stor debat.

UAlbanys Aiguo Dai henvendte sig til historiske data og fremtidige klimamodelfremskrivninger for at få svar. Hans analyser viste, at AA ikke ville falde før i det 22. og 23. århundrede, efter at næsten al Arktis havis er smeltet væk på grund af stigende CO2-udledning over tid.

"Hurtig arktisk opvarmning og tab af havis tiltrækker stor opmærksomhed i medierne, offentlige og videnskabelige samfund. Vores undersøgelse forbinder de to sammen og antyder, at havistabet forårsager den hurtige opvarmning i Arktis, " sagde Dai, en professor i Institut for Atmosfærisk og Miljøvidenskab (DAES).

"Når havisen smelter helt væk, denne forhøjede opvarmning vil også forsvinde, og opvarmningshastigheden i Arktis vil svare til resten af ​​verden, "sluttede han.

Ifølge undersøgelsen stort AA forekommer fra omkring oktober til april - når Det Arktiske Ocean bliver en varmekilde til atmosfæren - og kun i områder, der oplevede et betydeligt tab af havis i løbet af disse måneder. Ud over, deres nye modelsimuleringer viste, at AA ikke ville eksistere, hvis overfladefluxer blev beregnet med et fast havisdække, igen tyder på, at havis tab er nødvendigt for at AA kan forekomme.

"Tag-hjem-budskabet her er, at smeltningen af ​​arktisk havis ikke kun vil reducere habitatet for isbjørne og åbne nye vandveje for skibe, men også i høj grad øge opvarmningen i regionen i de kommende årtier, " sagde Dai. "Dette kan også påvirke vejrmønstre på mellembreddegrader, forårsager hyppigere indtrængen af ​​vinterens polarhvirvel i det kontinentale USA."

DAES lektor Jiping Liu er medforfatter på undersøgelsen, sammen med forskere fra det kinesiske videnskabsakademi.

Aerosoler og klima

Drivhusgasser er kendt for deres opvarmende effekt på jordens overflade. Mindre kendt er, at aerosolpartikler forbundet med både menneskeskabte og biogene emissioner også kan forstyrre vores klima. Disse mikroskopiske forurenende stoffer afkøler miljøet ved at ændre egenskaberne af skyer, der reflekterer sollys tilbage til rummet.

Fangqun Yu, en seniorforsker ved Atmospheric Sciences Research Center (ASRC), er ekspert i aerosoler og bruger avanceret klimamodellering til at undersøge deres dannelse og udvikling.

Han samarbejdede for nylig med en gruppe førende klimaforskere for at bestemme, hvordan ændringer i klima og menneskelige ændringer i naturlige miljøer eller "arealanvendelse" påvirker dannelsen af ​​nye aerosolpartikler fra planteemissioner gennem en proces kaldet organisk nukleation.

Når der tages højde for klima og arealanvendelse i deres simuleringer, forskerne beregnede et fald på 16 procent i strålingspåvirkning forbundet med aerosoler, som er forskellen mellem sollys absorberet af Jorden og energi, der udstråles tilbage til rummet.

"Dannelsen af ​​organiske aerosoler i atmosfæren er en kompleks proces, der involverer hundredvis af organiske forbindelser og reaktioner, " sagde Yu. "Effekterne af atmosfæriske partikler - både organiske og uorganiske - er den største usikkerhed i vores forståelse af klimaændringer og forventede niveauer af stigende globale temperaturer i slutningen af ​​dette århundrede."

"Vores undersøgelse viser, at ved at redegøre for ændringen i organisk aerosolkernedannelse forbundet med klimaændringer og arealanvendelse, vi kan reducere usikkerheden i fremtidige fremskrivninger af klimaændringer. "

Yu anmeldte også en undersøgelse i sidste måned i Natur 's News &Views, der udfordrer vores forståelse af de organiske aerosoldannelsesprocesser, der påvirker luftkvalitet og klima.