Bushfires, ikke pandemiske lockdowns, havde størst indvirkning på det globale klima i 2020

Da et hold af videnskabsmænd begyndte at analysere begivenheder, der påvirkede verdens klima i 2020, de sørgede for at overveje de pandemi-relaterede nedlukninger, der reducerede emissioner og førte til klarere himmel over mange byer.

Men de fandt ud af, at en helt anden begivenhed havde en mere umiddelbar indvirkning på det globale klima:de ødelæggende bushbrande, der brændte gennem Australien fra slutningen af ​​2019 til 2020, pumpende røgrøg, der nåede stratosfæren og cirkulerede meget af den sydlige halvkugle.

"Den vigtigste klimapådrivelse i 2020 var slet ikke COVID-19, " sagde John Fasullo, en videnskabsmand ved National Center for Atmospheric Research (NCAR) og hovedforfatteren af ​​det nye studie. "Det var eksplosionen af ​​skovbrande i Australien."

Undersøgelsen offentliggøres online i dag i Geofysiske forskningsbreve .

Fasullo og hans NCAR-medforfattere brugte avancerede computermodelleringsteknikker til at kvantificere den klimatiske indflydelse af trafikreduktionerne og industriaktiviteten i forbindelse med COVID-19, samt røgen fra brandene. De fandt ud af, at de pandemi-relaterede nedlukninger i 2020 havde en relativt beskeden og gradvis indflydelse, der vil resultere i en gennemsnitlig opvarmning på verdensplan på omkring 0,05 grader Celsius ved udgangen af ​​2022. I modsætning hertil, brandene havde en kortere, men mere markant indvirkning, afkøling af planeten inden for måneder med omkring 0,06 grader Celsius.

Undersøgelsen belyser de overraskende vidtrækkende virkninger af store naturbrande på verdens klimasystem. Selvom det kan virke kontraintuitivt, at brande, som er forbundet med varmt vejr, kan have en midlertidig kølende indflydelse, deres røg har en tendens til at blokere for sollys og modificere skyer.

Forskere har gennemført en række undersøgelser af de potentielle virkninger af opvarmningstemperaturer på naturbrande, som er blevet mere og mere ødelæggende i de senere år, samt de lokale virkninger af brande på vejret. Men de har viet mindre forskning i, hvad flammerne kan varsle for store temperatur- og nedbørsmønstre.

NCAR-forskningen indikerer, at større brande injicerer så mange sulfater og andre partikler i atmosfæren, at de kan forstyrre klimasystemet, skubbe tropiske tordenvejr nordpå fra ækvator, og potentielt påvirke den periodiske opvarmning og afkøling af tropiske Stillehavets farvande kendt som El Niño og La Niña.

"Hvad denne forskning viser er, at virkningen af ​​regionale naturbrande på det globale klima kan være betydelig, " sagde Fasullo. "Der er storstilede fingeraftryk fra brandene i både atmosfæren og havet. Klimaresponsen var på niveau med et større vulkanudbrud."

Han og hans medforfattere advarede om, at en række forbehold gælder for undersøgelsen, hovedsagelig på grund af usikkerhed om det fulde omfang af emissionsreduktioner under nedlukningen og de nøjagtige klimatiske virkninger af brandrøg.

Undersøgelsen blev finansieret af National Science Foundation, som er NCARs sponsor, samt af NASA og det amerikanske energiministerium.

Forskel mellem hemisfæriske temperaturer

For at opdage den klimatiske indflydelse af pandemien og skovbrande, forskerholdet henvendte sig til estimater af emissioner fra begge disse begivenheder. De brugte derefter den NCAR-baserede Community Earth System Model til at køre en række simuleringer for at genskabe det globale klima – både med de faktiske emissioner og uden dem – såvel som under forskellige atmosfæriske forhold og over en tidsperiode fra 2015 til 2024. Dette gjorde det muligt at dem for at fange forskellen, som emissionerne gjorde til verdens klima, og for at få mere indsigt, end det ville være muligt ud fra observationer alene.

De intensive simuleringer, mere end 100 i alt, blev udført på Cheyenne-supercomputeren på NCAR-Wyoming Supercomputing Center.

Som de forventede, Fasullo og hans medforfattere fandt ud af, at nedlukningerne i forbindelse med COVID-19 havde en lille opvarmningspåvirkning på det globale klima. Denne effekt, som andre videnskabelige undersøgelser har vist på regionalt plan, har at gøre med den klarere himmel, der skyldes færre emissioner, hvilket gjorde det muligt for mere af Solens varme at nå Jordens overflade.

I modsætning, de australske bushbrande afkølede den sydlige halvkugle i en sådan grad, at de sænkede Jordens gennemsnitlige overfladetemperaturer. Dette skyldes, at sulfater og andre røgpartikler interagerer med skyer for at gøre deres dråber mindre og reflektere mere indkommende solstråling tilbage til rummet, reducere absorptionen af ​​sollys ved overfladen.

På deres højeste, de pandemi-relaterede nedlukninger førte til en stigning i solenergi i toppen af ​​atmosfæren på omkring 0,23 watt pr. som er et mål brugt af klimaforskere til at kvantificere mængden af ​​solvarme, der kommer ind i og forlader Jordens atmosfære. I modsætning, de australske brande afkølede midlertidigt kloden med næsten en watt pr. kvadratmeter. (For perspektiv, den gennemsnitlige intensitet af solenergi i toppen af ​​atmosfæren direkte mod Solen er omkring 1, 360 watt pr. kvadratmeter.)

Ved at kredse om den sydlige halvkugle og dvæle i atmosfæren i flere måneder, røgpartiklerne afkølede uforholdsmæssigt den sydlige halvdel af planeten. Som resultat, forskellen mellem halvkugletemperaturer fordrev tropiske tordenvejr længere mod nord end normalt. Fasullo sagde, at der er behov for yderligere forskning for at afgøre, om røgen havde yderligere virkninger, såsom at påvirke El Niño og La Niña.

"Vi har teoretiseret, at klimasystemet reagerer på denne måde på store vulkanudbrud, " sagde Fasullo. "Men de har en tendens til at ske hvert 30. år eller deromkring. I modsætning, større naturbrande kan opstå hvert par år og har derfor flere tilbagevendende påvirkninger. Vi skal helt klart lære mere om, hvordan de påvirker det globale klima."