Kold luft stiger - hvad det betyder for jordens klima

Konventionel viden siger, at varm luft stiger, mens kold luft synker. Men en undersøgelse fra University of California, Davis, fandt ud af, at i den tropiske atmosfære, kold luft stiger på grund af en overset effekt - vanddampens lethed. Denne effekt hjælper med at stabilisere tropiske klimaer og dæmpe nogle af virkningerne af et opvarmende klima.

Studiet, offentliggjort i dag i tidsskriftet Videnskab fremskridt , er blandt de første til at vise de dybe implikationer vanddampopdrift har på Jordens klima- og energibalance.

"Det er velkendt, at vanddamp er en vigtig drivhusgas, der opvarmer planeten, " sagde seniorforfatter Da Yang, en assisterende professor i atmosfæriske videnskaber ved UC Davis og en fælles fakultetsforsker med Lawrence Berkeley National Laboratory. "Men på den anden side, vanddamp har en opdriftseffekt, som hjælper med at frigive atmosfærens varme til rummet og reducere graden af ​​opvarmning. Uden denne lethed af vanddamp, klimaopvarmningen ville være endnu værre."

Fugtig luft er lettere end tør luft under samme temperatur- og trykforhold. Dette kaldes dampopdriftseffekten. Denne undersøgelse opdagede, at denne effekt tillader kulde, fugtig luft stiger, danner skyer og tordenvejr i Jordens troper. I mellemtiden, varm, tør luft synker i klar himmel. Jordens atmosfære udsender derefter mere energi til rummet, end den ellers ville uden dampopdrift.

Undersøgelsen viste, at vanddampens lethed øger Jordens termiske emission med omkring 1-3 watt pr. kvadratmeter over troperne. Denne værdi sammenlignes med mængden af ​​energi, der opsamles ved at fordoble kuldioxid i atmosfæren. Forfatternes beregninger tyder endvidere på, at de strålingseffekter af dampopdrift øges eksponentielt med klimaopvarmningen.

En bedre forståelse af dampopdriftseffekten og dens stabiliserende rolle i troperne kan også forbedre sky- og tordenvejrssimuleringer, samt klimamodeller, undersøgelsen sagde.

"Nu hvor vi forstår, hvordan vandets lethed regulerer det tropiske klima, vi planlægger at undersøge, om globale klimamodeller nøjagtigt repræsenterer denne effekt, " sagde undersøgelsens hovedforfatter, Seth Seidel, en kandidatstuderende forsker ved UC Davis.