Forskning viser, hvordan luftforurening har opvejet forventede stigninger i nedbør

Vi ved, at drivhusgasemissioner som kuldioxid bør øge nedbøren. Emissionerne opvarmer atmosfæren, hvilket forårsager et en-to slag:Varmere oceaner gør det lettere for vand at fordampe, og varmere luft kan indeholde mere vanddamp, hvilket betyder, at mere fugt er tilgængelig til at falde som regn. Men i det meste af det 20. århundrede kom denne stigning i nedbør ikke tydeligt frem i dataene.

En ny undersøgelse ledet af forskere ved Department of Energy's Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) finder, at den forventede stigning i regn i vid udstrækning er blevet opvejet af den udtørrende effekt af aerosoler - emissioner som svovldioxid, der produceres ved afbrænding af fossile brændstoffer, og almindeligvis opfattet som luftforurening eller smog. Forskningen er publiceret i tidsskriftet Nature Communications .

"Dette er første gang, at vi virkelig kan forstå, hvad der får ekstrem nedbør til at ændre sig inden for det kontinentale USA," sagde Mark Risser, en forsker ved Berkeley Lab og en af ​​hovedforfatterne til undersøgelsen. Han bemærkede, at indtil 1970'erne blev de forventede stigninger til ekstrem nedbør opvejet af aerosoler. Men Clean Air Act forårsagede en drastisk reduktion af luftforureningen i USA. "Aerosolmaskeringen blev slukket ganske pludseligt. Det betyder, at nedbøren kan stige meget hurtigere, end vi ellers ville have forudset."

Traditionelle klimamodeller har kæmpet for med selvtillid at forudsige den menneskelige indvirkning på nedbør på skalaer, der er mindre end et kontinent - og det er netop det regionale niveau, hvor de fleste tilpasninger og afbødninger af klimaændringer finder sted. Ved at bruge en ny metode og i høj grad stole på målinger fra regnmålere fra 1900 til 2020 var forskerne i stand til mere robust at bestemme, hvordan menneskelige aktiviteter har påvirket nedbøren i USA.

"Før vores undersøgelse havde det mellemstatslige panel om klimaændringer [IPCC] konkluderet, at beviserne var blandede og usikre for ændringer i amerikansk nedbør på grund af global opvarmning," sagde Bill Collins, associeret laboratoriedirektør for Earth and Environmental Sciences Area ved Berkeley Lab og co-lead forfatter på undersøgelsen. "Vi har nu leveret afgørende beviser for højere nedbør og også hjulpet med at forklare, hvorfor tidligere undersøgelser vurderet af IPCC nåede modstridende konklusioner."

Konkret isolerer undersøgelsen, hvordan drivhusgas- og aerosoludledninger påvirker både gennemsnitlig og ekstrem nedbør. Forskere bekræftede, at øgede drivhusgasemissioner, som hurtigt spredes over hele planeten, forårsager en stigning i nedbør. Påvirkningen fra aerosoler er mere nuanceret. På lang sigt afkøler aerosoler planeten, hvilket forårsager en udtørrende effekt. Men de har også en hurtigere og mere lokal respons. Den hurtige effekt afhænger af årstiden, hvor aerosoler generelt reducerer nedbøren om vinteren og foråret og forstærker den om sommeren og efteråret over store dele af USA.

"Sæsonbestemt stykke er virkelig vigtigt," sagde Risser. "For nedbør afhænger arten af ​​klimaændringer af, hvilken årstid du taler om, da forskellige slags vejrsystemer skaber nedbør i forskellige dele af året."

Nogle af de modstridende undersøgelser, der ser på nedbørstendenser i det sidste århundrede, kan forklares ved, hvordan virkningen af ​​aerosoler opvejer effekten af ​​drivhusgasser, og hvordan modeller og simuleringer inddrager disse to drivkræfter. Forskerne bemærkede, at sporing af aerosoler og inkorporering af dem mere fuldstændigt i modeller og simuleringer vil være vigtigt for at forbedre de forudsigelser, der bruges til infrastrukturdesign og vandressourceforvaltning.

USA har allerede set eksempler på nylige stigninger i ekstrem nedbør, med adskillige intense, rekordsættende storme i de sidste par år.

"Takket være forbedringer i luftkvaliteten er de aerosoler, der beskyttede os mod de værste virkninger af global opvarmning, aftagende på verdensplan," sagde Collins. "Vores arbejde viser, at stigningerne i ekstrem nedbør drevet af forhøjede havtemperaturer vil blive mere og mere tydelige i løbet af dette årti."

Flere oplysninger: Naturkommunikation (2024). DOI:10.1038/s41467-024-45504-8. www.nature.com/articles/s41467-024-45504-8

Journaloplysninger: Nature Communications

Leveret af Lawrence Berkeley National Laboratory