Satellitsporing viser, hvordan skibe påvirker skyer og klima

Ved at tilpasse skibes bevægelser til ændringerne i skyer forårsaget af deres emissioner, forskere har vist, hvor stærkt de to er forbundet.

Når skibe brænder fossile brændstoffer, de frigiver luftbårne partikler indeholdende forskellige naturligt forekommende kemikalier, herunder svovl. Disse partikler er kendt for at modificere visse typer skyer, som kan påvirke klimaet.

Bedre viden om, hvordan disse partikler, og især svovlkomponenterne, påvirke skyer kunne hjælpe videnskabsmænd med at skabe mere præcise klimamodeller.

I den seneste undersøgelse, satellitsporing blev også brugt til at vise virkningen af ​​restriktioner på svovl i brændstoffer, afslører skibes indvirkning på skyer, forsvinder stort set i områder med restriktioner.

Disse oplysninger kan bruges til at opbygge en sammenhæng mellem skyegenskaber og svovlindholdet i skibsbrændstoffer. Vigtigere, dette kan hjælpe rederier med at overvåge overholdelsen af ​​svovlregler, der træder i kraft den 1. januar 2020.

Studiet, udgivet i dag i Geofysiske forskningsbreve , blev ledet af forskere fra Imperial College London, sammen med University College London og University of Oxford.

Et eksperiment af muligheder

Emissioner fra skibe indeholder flere kemikalier, inklusive sulfataerosoler - små partikler af svovl og ilt. Aerosoler kan fungere som 'frø', omkring hvilke vanddråber samler sig, forårsager ændringer i skyegenskaber, der er synlige for satellitter.

Det betyder, at skibe kan ændre skyer, efterlader linjer - kendt som skibsspor - i skyerne bag dem, mens de sejler.

Imidlertid, præcis hvordan disse aerosoler påvirker skyernes egenskaber vides ikke præcist. Denne viden er vigtig, fordi den slags skyer, som emissionerne påvirker, kan påvirke klimaopvarmningen, og er derfor vigtig at fange i klimamodeller.

Aerosoler udsendes fra mange kilder, såsom fabrikker og biler, men det har været svært at matche disse output med indflydelsen på skyer, da der er mange andre faktorer i spil.

Imidlertid, med skibsspor, forholdet er mere ligetil, gør det lettere for forskere at teste forbindelserne mellem aerosoler og skyer.

Ledende forsker Dr. Edward Gryspeerdt, fra Institut for Fysik på Imperial, sagde:"Skibsspor fungerer som et eksperiment, der ellers ville være umuligt for os at gøre - vi kan ikke injicere sulfataerosoler i atmosfæren i en sådan skala for at se, hvad der sker.

"I stedet, restriktioner på mængden af ​​skibets sulfatemissioner kan indeholde giver os et perfekt eksperiment til at bestemme, hvor vigtige aerosoler er i skydannelse. Ved at analysere et enormt datasæt af skibsspor observeret fra satellitter, vi kan se, at de stort set forsvinder, når der indføres restriktioner, demonstrerer den stærke virkning af aerosoler."

Detektering af skibe, der ikke er i overensstemmelse med reglerne

Holdet studerede mere end 17, 000 skibsspor fra satellitobservationer og matchede dem med individuelle skibes bevægelser ved hjælp af deres indbyggede GPS.

Undersøgelsesperioden dækkede indførelsen af ​​emissionskontrolområder omkring Nordamerikas kyst, Nordsøen, Østersøen og Den Engelske Kanal, som begrænsede svovl i skibsbrændstof til 0,5 procent, fører til færre emissioner af sulfataerosol.

Forskerne fandt, at på disse områder, skibsspor forsvandt næsten fuldstændigt sammenlignet med før restriktionerne, under lignende vejrforhold.

Dette viser, at sulfataerosoler har den største indflydelse på skydannelse, i modsætning til andre komponenter i skibets udstødning, såsom sort kulstof.

Resultatet betyder også, at et skib ikke overholder reglerne, ved at forbrænde de nuværende højsvovlholdige brændstoffer uden udstødningsbehandling, kunne detekteres, fordi det ville skabe en målbar forskel i de satellitobserverede skyegenskaber.

Medforfatter Dr. Tristan Smith, fra UCL's Energy Institute, sagde:"I øjeblikket, det er svært for regulatorer at vide, hvad skibe laver midt i havet. Potentialet for uopdaget manglende overholdelse af svovlreglerne fra 2020 er en reel risiko for rederier, fordi det kan skabe kommercielle fordele for de virksomheder, der ikke overholder.

"Denne undersøgelse viser, at videnskab og teknologi producerer betydelige fremskridt i skibsfartens gennemsigtighed, og hjælper med at reducere risici og uretfærdigheder for ansvarlige operatører."

Udover at undersøge, hvordan metoden kunne bruges til at identificere skibe, der muligvis ikke overholder grænsen på 0,5 procent, holdet ønsker nu mere præcist at relatere kendte skibsbrændstofsammensætninger til skibsspor, giver dem mulighed for mere præcist at forudsige svovlaerosolers indflydelse på skydannelse i større skala, klar til at indgå i klimamodeller.