Wolken van bovenaf gezien.

Terwijl mensen onze planeet de laatste paar eeuwen enthousiast oververhitten, hebben andere vormen van onze vervuiling stilletjes een beetje van de schade gecompenseerd, door het klimaat te koelen door de wolkenvorming te beïnvloeden.

Maar de omvang van de koeling die door aerosolen wordt geleverd, wordt niet goed begrepen, en het is cruciaal om er een nauwkeurig beeld van te krijgen voor nauwkeurige modellen van klimaatverandering. Een artikel in Nature van deze week gebruikt een enorme database met wolkengegevens om aan te tonen dat aerosoldeeltjes misschien niet zo veel afkoeling veroorzaken als we dachten.

Spuitbussen zijn kleine atmosferische deeltjes van zeespray, rook, stof en andere stoffen. Ze kunnen afkomstig zijn van natuurlijke bronnen zoals zandstormen, maar ook van menselijke activiteiten zoals de verbranding van fossiele brandstoffen.

Deze deeltjes zijn een van de vele krachten die het klimaat op aarde beïnvloeden, omdat ze licht verstrooien, reflecteren en absorberen. Ze spelen ook een essentiële rol bij wolkenvorming, omdat wolkendruppels worden gevormd door waterdamp die condenseert op aerosoldeeltjes. Dus een toename van aërosolen die door menselijke activiteit worden gecreëerd, betekent veranderingen voor wolkenvorming, die op hun beurt de neiging hebben om de planeet af te koelen.

Maar de omvang van deze afkoeling wordt niet begrepen. Het compenseert een “onbekend deel” van de opwarming van de aarde veroorzaakt door broeikasgassen, schrijven meteoroloog Velle Toll en zijn collega’s in hun krant.

Dit creëert een verborgen complicatie voor maatregelen om de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te verminderen, omdat het tegelijkertijd de uitstoot van aerosolen zou verminderen. Als aërosolen een grote rol hebben gespeeld bij het afzwakken van stijgende temperaturen, zou verminderde uitstoot ook dit verkoelende effect verminderen. Uitzoeken hoe deze factoren in evenwicht zijn, is van cruciaal belang als we de doelstellingen voor koolstofemissies nauwkeurig willen schatten die de opwarming zouden beperken tot de 1,5 C die is vastgelegd in de Overeenkomst van Parijs.

De lichtreflecterende eigenschappen van spuitbussen zijn redelijk goed begrepen en spelen een beperkte rol in hun koelvermogen. Veel van de onzekerheid blijft hangen rond hun rol in wolkenvorming. Aërosolen verhogen het aantal waterdruppels in laaggelegen wolken, maar verkleinen de grootte van die druppels. Dit creëert wolken met een groter oppervlak om zonlicht weg van de aarde te reflecteren en een groter koelend effect dan niet-verontreinigde wolken.

Wat niet duidelijk is, is of aerosolen leiden tot wolken die meer of minder water bevatten dan niet-verontreinigde wolken. De grootte en concentratie van waterdruppels leidt soms tot een hoger watergehalte en soms tot een lager watergehalte. Omdat het watergehalte van wolken ook van invloed is op de hoeveelheid koeling die ze creëren, heeft deze onzekerheid ertoe geleid dat het onmogelijk is om de mate van van afkoeling door aerosolen.

Toll en zijn collega’s isoleerden het effect van aërosolen op het watergehalte van de wolken door verontreinigde wolken te vergelijken met nabijgelegen niet-verontreinigde wolken.

“Het onderscheiden van verontreinigde wolken van niet-verontreinigde wolken is over het algemeen niet mogelijk met het blote oog”, schrijft Nicolas Bellouin, een van de auteurs van het artikel, in een blog over het onderwerp. Maar door gebruik te maken van satellietbeeldtechnologie die kan meten in het nabij-infraroodspectrum, is het mogelijk om te zien dat “wolken die uit kleinere druppeltjes bestaan ​​helderder lijken dan wolken die uit grotere druppeltjes bestaan.”

De bijna-infraroodbeelden kronkelen en wervelen als impressionistische schilderijen, met duidelijke heldere strepen in de wolken die de beweging volgen van aerosolen die worden uitgestoten door bosbranden, menselijke emissies en vulkanen. De onderzoekers verzamelden gegevens van 2.400 van deze vervuilingssporen van over de hele wereld, over een periode van 15 jaar.

De resultaten vertelden geen eenvoudig verhaal. Soms was het watergehalte van de vervuilde wolken hoger en soms lager. Over het algemeen was de gemiddelde verandering minimaal, maar er was een kleine gemiddelde afname van het watergehalte in de vervuilde wolken in vergelijking met niet-vervuilde wolken.

Een lager watergehalte in vervuilde wolken betekent dat aerosolen tegelijkertijd tegengestelde effecten creëren: kleinere, meer overvloedige waterdruppels maken meer reflecterende wolken, maar diezelfde wolken hebben minder water, wat hun reflectievermogen ondermijnt. De onderzoekers schatten dat dit ongeveer 23% van de koeling compenseert die wordt veroorzaakt door de kleinere druppeltjes, hoewel deze schatting met toekomstig onderzoek zou kunnen veranderen.

Het resultaat betekent dat er een “beperking is op het algehele koeleffect van aerosolemissies”, schrijft Anna Possner in een begeleidend artikel in Nature. Een betere greep op de complexe effecten van aerosolen, voegt ze eraan toe, “vermindert een van de belangrijkste onzekerheden in de klimaatwetenschap.”

Nature, 2018. DOI: 10.1038/s41586-019-1423-9 (Over DOI’s).

By Admin

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *