Naukowcy odkrywają pochodzenie cząstek wpływających na klimat, poprawiając dokładność modeli klimatycznych.

WarsawNaukowcy z Laboratorium Pacific Northwest, działającego przy Departamencie Energii Stanów Zjednoczonych, odkryli kluczowe procesy odpowiedzialne za powstawanie cząstek aerozolu, które wpływają na nasz klimat. Mimo że cząstki aerozolu są mikroskopijne, często o rozmiarach nano, wywierają one znaczny wpływ na klimat i zdrowie. Oddziałują na wzorce pogodowe i są powiązane z ponad trzema milionami przedwczesnych zgonów rocznie. Zrozumienie, w jaki sposób się tworzą, stanowiło dotychczas poważne wyzwanie dla naukowców.

Zespół pracujący nad projektem EAGLES, zajmującym się badaniem interakcji między aerozolami a chmurami na skalę globalną, dokonał kilku istotnych odkryć.

Wprowadzono 11 nowych ścieżek formowania cząstek do globalnego modelu klimatycznego. Zidentyfikowano obszary, w których te ścieżki występują. Przeanalizowano ich potencjalny wpływ na klimat Ziemi.

Cząstki mogą powstawać na różne sposoby. Aerozole pierwotne pochodzą bezpośrednio z takich źródeł jak pył czy popiół. Aerozole wtórne formują się w atmosferze z gazów. Zespół EAGLES badał te aerozole wtórne i odkrył duże stężenia nowych cząstek nad obszarami takimi jak lasy deszczowe w centralnej Amazonii i Azji Południowo-Wschodniej. Obecne modele klimatyczne często pomijają te wysokie stężenia, niedoszacowując liczby cząstek lub umieszczając je na niewłaściwych wysokościach.

Zespół wprowadził nowe ścieżki do modelu systemu ziemskiego DOE, E3SM, i dopasował szczyty cząstek z danych rzeczywistych. Odkryli, że wiele nowych cząstek formuje się w górnej troposferze. Ta aktualizacja znacznie poprawia nasze zrozumienie koncentracji cząstek na całym świecie, ujawniając, że są one niemal trzykrotnie większe niż wcześniej szacowano.

Zobacz również:

Dzisiaj · 20:11

Pora dnia kluczowa dla diagnozy demencji

Aerozole odgrywają kluczową rolę w procesie powstawania chmur. To na tych drobinkach osiada para wodna, prowadząc do tworzenia się chmur. Charakterystyka tych cząstek, w tym ich skład i rozmiar, decyduje o tym, czy chmury przyniosą deszcz, czy odbiją światło słoneczne z powrotem w kosmos. Ma to wpływ na klimat Ziemi. Badacze odkryli, że lokalnie wytworzone cząstki mogą stanowić do 80% substancji tworzących chmury nad tropikalnymi i umiarkowanymi oceanami oraz do 65% nad Europą i wschodnimi stanami USA.

Zrozumienie wpływu aerozoli na klimat jest kluczowe dla przewidywania zmian klimatycznych, które nastąpią po ograniczeniu emisji w celu zwalczania globalnego ocieplenia. Główny badacz Po-Lun Ma podkreślił konieczność posiadania dokładnych modeli systemów ziemskich. Takie modele testują różne scenariusze emisji i przewidują zmiany klimatu. Lepsze modele prowadzą do bardziej wiarygodnych prognoz.

Hailong Wang stwierdził, że potrzebujemy więcej badań, aby w pełni zrozumieć, jak cząstki aerozolu wpływają na klimat. Niemniej to badanie jest istotne, ponieważ pomaga nam lepiej zrozumieć naukę o klimacie i zmniejsza nasze wątpliwości.

Badania te zostały sfinansowane przez program Badania Biologiczne i Środowiskowe DOE, a do ich realizacji wykorzystano narzędzia z Narodowego Centrum Obliczeń Naukowych ds. Energii. Projekt obejmował współpracę z kilkoma instytucjami, w tym Uniwersytetem Tsinghua, Narodowym Centrum Badań Atmosfery, Uniwersytetem Carnegie Mellon, Caltech, Oceanicznym Uniwersytetem Chin, Uniwersytetem w Nankinie, Uniwersytetem w Xiamen oraz Uniwersytetem Fudan.