Skyundersøgelse afmystificerer virkningen af ​​aerosoler

Aerosolpartikler i atmosfæren har en større indflydelse på skydækket - men mindre effekt på skyens lysstyrke - end tidligere antaget, viser ny forskning.

Aerosoler er små partikler suspenderet i atmosfæren, og de spiller en nøglerolle i dannelsen af ​​skyer.

Da aerosoler stiger på grund af menneskelige aktiviteter, har adskillige vurderinger fra det mellemstatslige panel for klimaændringer (IPCC) antydet, at de kan have en vigtig indflydelse på klimaændringer, fordi skyer reflekterer sollys og derfor holder temperaturen køligere.

Denne afkølingspåvirkning af aerosoler på skyer er imidlertid svær at måle, og dette har ført til betydelige usikkerhedsfremskrivninger af klimaændringer.

Den nye undersøgelse – ledet af University of Exeter, med nationale og internationale akademiske partnere og U.K.'s Met Office – brugte det islandske vulkanudbrud i 2014 til at undersøge dette.

"Denne massive aerosolfane i et ellers næsten uberørt miljø gav et ideelt naturligt eksperiment til at kvantificere skyreaktioner på aerosolændringer, nemlig aerosolens fingeraftryk på skyer," sagde hovedforfatter Dr. Ying Chen. "Vores analyse viser, at aerosoler fra udbruddet øgede skydækket med cirka 10%.

"Baseret på disse resultater kan vi se, at mere end 60 % af klimakøleeffekten af ​​sky-aerosol-interaktioner er forårsaget af øget skydække.

"Vulkaniske aerosoler gjorde også skyerne lysere ved at reducere vanddråbestørrelsen, men dette havde en væsentlig mindre effekt end skydækkeændringer i reflekterende solstråling."

Tidligere modeller og observationer antydede, at denne lysnelse stod for størstedelen af ​​afkølingen forårsaget af sky-aerosol-interaktioner.

Der dannes normalt vanddråber i atmosfæren omkring aerosolpartikler, så en højere koncentration af disse partikler gør det lettere for skydråber at dannes. Men da disse skydråber er mindre og flere, kan de resulterende skyer holde mere vand, før der falder nedbør - så flere aerosoler i atmosfæren kan føre til mere skydække, men mindre regn.

Undersøgelsen brugte satellitdata og computerlæring til at studere skydække og lysstyrke. Den brugte 20 års satellitskybilleder fra to forskellige satellitplatforme fra regionen til at sammenligne perioderne før og efter vulkanudbruddet. Resultaterne vil give observationelle beviser for aerosolers klimapåvirkninger for at forbedre de modeller, som videnskabsmænd bruger til at forudsige klimaændringer.

Jim Haywood, professor i atmosfærisk videnskab ved University of Exeter og en del af Global Systems Institute og en Met Office Research Fellow, sagde:"Vores tidligere arbejde havde vist, at modelsimuleringer kunne bruges til at skille aerosolskyens relative bidrag ud. -klimapåvirkninger og potentielt forvirrende meteorologisk variation.

"Dette arbejde er radikalt anderledes, da det ikke er afhængigt af modeller; det bruger state-of-the-art maskinlæringsteknikker anvendt til satellitobservationer for at simulere, hvordan skyen ville se ud i fravær af aerosoler.

"Tydelige forskelle er observeret mellem de forudsagte og observerede skyegenskaber, som kan bruges til at vurdere aerosol-sky-klimapåvirkninger."

Artiklen, offentliggjort i tidsskriftet Nature Geoscience , har titlen:"Machine-learning afslører, at klimapåvirkning fra aerosoler er domineret af øget skydække." + Udforsk yderligere

Aerosolpartikler afkøler klimaet mindre, end vi troede