Bedre forståelse af årsagerne bag arktisk forstærket opvarmning

Det er klart, at stigende drivhusgasemissioner er den vigtigste drivkraft for global opvarmning. Men på regionalt plan, flere andre faktorer spiller ind. Det gælder især i Arktis - en massiv oceanisk region omkring Nordpolen, der varmer to til tre gange hurtigere end resten af ​​planeten. En konsekvens af smeltningen af ​​den arktiske iskappe er en reduktion i albedo, hvilket er overfladernes evne til at afspejle en vis mængde solstråling. Jordens lyse overflader som gletschere, sne og skyer har en høj refleksivitet. Når sne og is falder, albedo falder og mere stråling absorberes af jorden, hvilket fører til en stigning i næsten overfladetemperaturen.

Den anden regionale, alligevel meget mere kompleks faktor, som forskere er nødt til at være detaljeret opmærksom på, vedrører hvordan skyer og aerosoler interagerer. Aerosoler er små partikler suspenderet i luften; de findes i en lang række størrelser og sammensætninger og kan forekomme naturligt - f.eks. fra havsprøjt, marine mikrobielle emissioner eller skovbrande (som i Sibirien) - eller fremkaldes af menneskelig aktivitet, for eksempel fra forbrænding af fossile brændstoffer eller landbrug. Uden aerosoler, skyer kan ikke dannes, fordi de fungerer som overfladen, hvor vandmolekyler danner dråber. På grund af denne rolle, og mere specifikt til, hvordan de påvirker mængden af ​​solstråling, der når jordoverfladen, og den terrestriske stråling, der forlader Jorden, aerosoler er et vigtigt element i reguleringen af ​​klimaet og især det arktiske klima.

"Mange spørgsmålstegn"

I et papir udgivet i Naturens klimaforandringer den 8. februar, Julia Schmale, leder af EPFL's ekstreme miljøer forskningslaboratorium, advarer det videnskabelige samfund om behovet for en bedre forståelse af aerosolrelaterede processer. "Hvordan albedo påvirkes af is, er temmelig godt forstået - der er etablerede maksimum- og minimumsværdier, for eksempel, "siger Schmale." Men når det kommer til grupper af aerosoler, der er mange variabler at overveje:vil de reflektere eller absorbere lys, vil de danne en sky, er de naturlige eller menneskeskabte, vil de blive lokale eller rejse lange afstande, og så videre. Der er mange spørgsmålstegn derude, og vi skal finde svarene. "Hun arbejdede på papiret med to medforfattere:Paul Zieger og Annica M. L. Ekman, begge fra Bolin Center for Climate Research ved Stockholms Universitet.

Schmale har gennemført flere forskningsekspeditioner til Nordpolen, senest i begyndelsen af ​​2020 på den tyske isbryder Polarstern. Hun så på første hånd, at det arktiske klima har en tendens til at ændre sig hurtigst om vinteren-på trods af at der ikke var nogen albedo i denne periode med 24-timers mørke. Forskere ved stadig ikke hvorfor. En årsag kan være, at skyer til stede om vinteren reflekterer Jordens varme ned til jorden; dette sker i varierende grad afhængigt af naturlige cyklusser og mængden af ​​aerosol i luften. Det ville løfte temperaturerne over den arktiske ismasse, men processen er ekstremt kompliceret på grund af den brede vifte af aerosoltyper og forskelle i deres evne til at reflektere og absorbere lys. "Der er gjort få observationer om dette fænomen, fordi, for at udføre forskning i Arktis om vinteren, du skal blokere en isbryder, forskere og forskningsudstyr for hele sæsonen, "siger Schmale.

Forbedring af vejrmodeller

Selvom der allerede er blevet udført mange forskningsekspeditioner i Arktis, meget mangler at blive undersøgt. En mulighed kunne være at samle alle de opdagelser, der hidtil er gjort om arktisk opvarmning, og bruge dem til at forbedre eksisterende vejrmodeller. "En større indsats er nødvendig med det samme, ellers vil vi altid være et skridt bagud med at forstå, hvad der foregår. De observationer, vi allerede har foretaget, kan bruges til at forbedre vores modeller. Der findes et væld af oplysninger, men det er ikke blevet sorteret igennem på den rigtige måde for at etablere forbindelser mellem de forskellige processer. For eksempel, vores modeller kan i øjeblikket ikke fortælle os, hvilke former for aerosoler, der bidrager mest til klimaændringer, hvad enten det er lokalt eller menneskeskabt, "siger Schmale.

I deres papir, forskergruppen fremlægger tre trin, der kan tages for at få bedre indsigt i det arktiske klima og aerosols rolle. De foreslår at oprette en interaktiv, open source, virtuel platform, der samler al arktisk viden til dato. De peger på programmet International Arctic Systems for Observing the Atmosphere (IASOA) som et eksempel; IASOA koordinerer de enkelte arktiske observatoriers aktiviteter for at tilvejebringe et internationalt kollaborativt netværk for arktisk atmosfærisk forskning og operationer. "Vi er nødt til at forbedre vores klimamodeller, fordi det, der sker i Arktis, i sidste ende vil sprede sig andre steder. Det påvirker allerede klimaet i andre dele af den nordlige halvkugle, som vi har set med de smeltende gletschere og stigende havniveau i Grønland. Og for at udvikle bedre modeller, en bedre forståelse af aerosolernes rolle vil være afgørende. De har en stor indvirkning på klimaet og på menneskers sundhed, "siger Schmale.