En ny analyse af skymålinger fra uden for Californiens kyst kombineret med globale satellitmålinger afslører, at selv aerosolpartikler så små som 25-30 nanometer kan bidrage til skydannelse. Derfor kan klimapåvirkningen af små aerosoler være undervurderet.
Skyer er blandt de mindst forståede enheder i klimasystemet og den største kilde til usikkerhed i forudsigelsen af fremtidige klimaændringer. For at beskrive skyer skal du forstå vejrsystemer i skalaen op til hundredvis af kilometer og mikrofysik ned til molekylernes skala.
Den nye undersøgelse kaster nyt lys over, hvad der sker på molekylær skala, med fokus på skykondensationskerner i marine stratus-skyer - lavt niveau, vandret lagdelte skyer. Undersøgelsen, "Supersturation and Critical Size of Cloud Condensation Nuclei in Marine Stratus Clouds," er offentliggjort i Geophysical Research Letters .
Det er velkendt, at skydannelse afhænger af to grundlæggende forhold:1) Atmosfæren er overmættet med vand, hvilket betyder, at der er så meget vand i luften, at den kan blive flydende, og 2) En frøpartikel kaldet en skykondensationskerne er tilstede, som vandet kan kondensere på.
Disse frø skal være større end en kritisk størrelse, for at vand kan kondensere og danne dråber, og det antages almindeligvis, at den kritiske størrelse er omkring 60 nanometer eller større.
Forskere fra Danmarks Tekniske Universitet, Københavns Universitet og Det Hebraiske Universitet i Jerusalem har undersøgt denne kritiske størrelse af bittesmå aerosolpartikler eller protofrø. Det viser sig, at en størrelse på 25-30 kan være tilstrækkelig til, at de kan vokse til skykondensationskerner.
"Da protofrøene kan være meget mindre end hidtil antaget, er skydannelse mere følsom over for ændringer i aerosoler end tidligere antaget, især i uberørte områder, hvor marine stratusskyer er dominerende," siger Henrik Svensmark, seniorforsker ved DTU Space og leder. forfatter til papiret.
På grund af en højere overmætning af vand inde i skyerne, aktiveres mindre aerosoler til skydråber. Enkelt sagt, jo mere vand der er, jo lettere kan det kondensere, og jo mindre skal frøet være.
Undersøgelsens grundlag var målinger af marine stratus-skyer udført i 2014 af Nevada-forskere. Disse målinger afslører en sammenhæng mellem mængden af skydråber og overmætningen af vand i atmosfæren. Målingerne, kombineret med globale satellitmålinger fra MODIS-instrumentet, gjorde det muligt for forskerne at beregne skydråbemængden, hvorfra et globalt kort over overmætning kan findes.
Her er overraskelsen - overmætningen er generelt højere end tidligere antaget. Da overmætning bestemmer frøets kritiske størrelse, kan selv små frø tjene som skykondensationskerner. I stedet for at aerosoler vokser til 60 nm eller mere, er en størrelse på 25-30 nm tilstrækkelig.
"Det ser ikke ud af meget, men konsekvenserne kan være store," siger Henrik Svensmark.
"Omkring halvdelen af alle skykondensationskerner er dannet af titusindvis af molekyler, der klumper sig sammen et efter et og danner en aerosolpartikel. Det tager tid; jo længere tid det tager, jo større er risikoen for at fare vild.
"Nuværende modeller viser, at på grund af væksttiden går de fleste af de små aerosoler tabt, før de vokser til den kritiske størrelse, og dermed er skydannelse ret ufølsom over for ændringer i produktionen af små aerosoler. Vores resultater ændrer denne forståelse som aerosoler. skal vokse meget mindre, hvilket er vigtigt for modellering af skyer og klimaforudsigelser."
Flere oplysninger: Henrik Svensmark et al, Supersaturation and Critical Size of Cloud Condensation Nuclei in Marine Stratus Clouds, Geophysical Research Letters (2024). DOI:10.1029/2024GL108140
Journaloplysninger: Geofysiske forskningsbreve
Leveret af Danmarks Tekniske Universitet)
Sidste artikelNy computeralgoritme overlader klimamodeller og kan føre til bedre forudsigelser om fremtidige klimaændringer
Næste artikelEPA undervurderer metan-emissioner fra lossepladser og byområder, finder forskere