Intensiteten af ​​sollys gennem årtier relateret til ultrafin, menneskeskabte smudspartikler

Baseret på den langsigtede Potsdam-strålingstidsserie, ETH-professor Martin Wild og hans samarbejdspartnere har vist, at variationer i intensiteten af ​​sollys gennem årtier er ned til ultrafine, menneskeskabte smudspartikler i atmosfæren.

I slutningen af ​​1980'erne og 1990'erne, forskere ved ETH Zürich opdagede de første indikationer på, at mængden af ​​sollys, der nåede jordens overflade, havde været støt faldende siden 1950'erne. Fænomenet var kendt som "global dæmpning". Imidlertid, en vending i denne tendens blev synlig i slutningen af ​​1980'erne. Atmosfæren lysnede igen mange steder, og overfladesolstrålingen steg.

"I tidligere undersøgelser, vi viste, at mængden af ​​sollys, der når jordens overflade, ikke er konstant over mange årtier, men i stedet varierer betydeligt - et fænomen kendt som global dæmpning og lysere, " siger ETH-professor Martin Wild fra Institute for Atmospheric and Climate Science.

Naturlige variationer eller luftforurening?

Alligevel vides lidt om årsagerne til disse udsving, som er blevet observeret i årtier. Et særligt kontroversielt punkt er, om udsvingene er forårsaget af luftforurening, med aerosoler, der blokerer for sollys, eller om de er et resultat af naturlige variationer i klimasystemet.

En række videnskabsmænd havde mistanke om, at skydække kan have ændret sig gennem årene, absorberer solens stråler mere effektivt under dæmpningsfasen end under lysnende fasen.

Dette er grunden til, at Wild og kolleger fra andre forskningsinstitutter analyserede målinger indsamlet mellem 1947 og 2017 i Potsdam-strålingstidsserien, som er kendt blandt klimaforskere. Serien byder på en af ​​de længste, mest homogene, kontinuerlige målinger af solstråling på jordens overflade.

Dæmpning forekom også under skyfrie forhold

I denne nye undersøgelse, de var i stand til at vise, at snarere end at disse udsving skyldes naturlige ændringer i skydækket, de er i stedet genereret af varierende aerosoler fra menneskelig aktivitet. Artiklen blev offentliggjort i tidsskriftet Geofysiske forskningsbreve .

"I vores analyse, vi filtrerede virkningerne af skydække fra for at se, om disse langsigtede udsving i solstråling også fandt sted under skyfrie forhold, " forklarer Wild. Som det viste sig, årtiers udsving i sollys modtaget på Jordens overflade var tydelige, selv når himlen var klar.

Forskerne identificerede aerosoler, der kommer ind i atmosfæren på grund af luftforurening, som den største bidragyder til global dæmpning og lysere. "Selvom vi allerede havde antaget så meget, vi havde ikke været i stand til at bevise det direkte indtil nu, " han siger.

Lysning efter økonomisk kollaps

Det faktum, at overgangen fra dæmpning til lysere faldt sammen med det økonomiske sammenbrud i de tidligere kommunistiske lande i slutningen af ​​1980'erne, understøtter argumentet om, at disse variationer har en menneskelig årsag. I øvrigt, omkring dette tidspunkt, mange vestlige industrialiserede nationer indførte strenge luftforureningsbestemmelser, hvilket forbedrede luftkvaliteten markant og lettede overførslen af ​​solstrålerne gennem atmosfæren. Til sidst, atmosfæren var ved at komme sig efter vulkanudbruddet af Mount Pinatubo, som havde kastet enorme mængder af aerosoler ud i luften i 1991.

Wild og hans kolleger havde allerede udelukket udsving i solaktiviteten i en tidligere undersøgelse. "Solen selv havde kun et uendeligt lille, ubetydelig effekt, som på ingen måde redegør for størrelsen af ​​de intensitetsændringer, der var blevet observeret gennem årene ved overfladen, " siger Vild.

Dæmpning reduceret fordampning og nedbør

Overfladesolstråling er en nøgleparameter for klimaproblemer. Det styrer ikke kun temperaturen, det har også en fundamental indvirkning på vandets kredsløb ved at regulere fordampning, hvilken, på tur, styrer skydannelse og påvirker nedbør. Under den globale dæmpning, mindre vand fordampede fra jordens overflade, får nedbøren til at falde på verdensplan.

Solstråling påvirker også kryosfæren, dvs. gletsjere, sne og is. "Glacial tilbagetog accelererede, da atmosfæren begyndte at lysne igen, "Vild siger, tilføjer:"Det bliver også stadig vigtigere for solcelleindustrien at få en bedre forståelse af disse udsving, når det kommer til planlægning af nye faciliteter."

Tysklands nationale meteorologiske tjeneste, Deutscher Wetterdienst, driver et observatorium i Potsdam, der har målt solstråling siden 1937. Det betyder, at stationen kan prale af en af ​​verdens længste strålingstidsserier. "Jeg er ekstremt taknemmelig for at have adgang til årtiers data, når alt kommer til alt, det er kun takket være måleserier som denne, at vi er i stand til at registrere og vise ændringer i vores miljø og klima, "Vild siger, tilføjer, at dette gør det bydende nødvendigt at støtte overvågningsnetværk rundt om i verden i længere perioder. Indrømmet, denne opgave er ikke særlig spektakulær, gør det svært at sikre finansiering. "Men hvis vi ønsker at forstå klimaændringer og afklare virkningen af ​​menneskelige aktiviteter, vi har brug for tidsserier, der går langt nok tilbage, " siger han. Til dette formål, ETH vedligeholder Global Energy Balance Archive (GEBA), en uovertruffen database over overfladeenergi-fluxer på verdensplan.