Ursprung avslöjat: Forskare avkodar födelsen av klimatpåverkande partiklar för bättre klimatmodeller

StockholmForskare vid Department of Energy's Pacific Northwest National Laboratory har upptäckt viktiga processer bakom skapandet av aerosolpartiklar som påverkar vårt klimat. Aerosolpartiklar är mycket små, ofta i nanostorlek. Trots sin lilla storlek har de en stor inverkan på klimat och hälsa. Dessa partiklar påverkar vädermönster och kopplas till över tre miljoner förtida dödsfall varje år. Att förstå hur de bildas har varit en svår uppgift för forskare.

Teamet i EAGLES-projektet, som undersöker hur aerosoler och moln samverkar globalt, gjorde flera betydelsefulla upptäckter.

• Integrerade 11 nya vägar för partikelbildning i en global klimatmodell.
• Identifierade områden där dessa vägar förekommer.
• Utvärderade deras potentiella inverkan på jordens klimat.

Partiklar kan bildas på olika sätt. Primära aerosoler kommer direkt från källor som damm eller aska. Sekundära aerosoler bildas i atmosfären från gaser. EAGLES-teamet studerade dessa sekundära aerosoler och upptäckte höga koncentrationer av nya partiklar ovanför områden som regnskogarna i centrala Amazonas och Sydostasien. Nuvarande klimatmodeller missar ofta dessa höga koncentrationer, antingen genom att underskatta antalet partiklar eller genom att placera dem på fel höjder.

Teamet har lagt till nya vägar i DOE:s jordssystemmodell, E3SM, och anpassat partikeltopparna som observerats i verkliga data. De upptäckte att många nya partiklar bildas i den övre troposfären. Denna uppdatering förbättrar vår förståelse av partikelkoncentrationer världen över avsevärt och visar nästan tre gånger så mycket som man tidigare beräknat.

Läs också:

Idag · 14:53

Avslöja genetiska hemligheter bakom högavkastande äppelträd: framtidens hållbara jordbruk med Fujiäpplen

Aerosoler är viktiga eftersom de bidrar till att bilda moln. Vattenånga kondenserar på dessa partiklar, vilket genererar moln. Partiklarnas egenskaper, såsom sammansättning och storlek, avgör om molnen kommer att leda till regn eller reflektera solstrålning tillbaka ut i rymden. Detta påverkar jordens klimat. Forskarna har upptäckt att lokalt producerade partiklar kan utgöra upp till 80% av materialet som bildar moln över tropiska och mellannorra oceaner och upp till 65% över Europa och östra USA.

Att förstå hur aerosoler påverkar klimatet är avgörande för att kunna förutsäga hur klimatet kommer att förändras när utsläppen minskas för att bekämpa global uppvärmning. Huvudforskare Po-Lun Ma betonade vikten av noggranna jordsystemmodeller. Dessa modeller testar olika utsläppsscenarier och förutspår klimatförändringar. Bättre modeller leder till mer tillförlitliga prognoser.

Hailong Wang påpekade att vi behöver fler studier för att helt förstå hur aerosolpartiklar påverkar klimatet. Men denna forskning är viktig eftersom den hjälper oss att bättre förstå klimatvetenskap och minskar våra tvivel.

Denna studie finansierades av DOE:s program för biologisk och miljöforskning och använde verktyg från National Energy Research Scientific Computing Center. Det innebar samarbeten med flera institutioner, inklusive Tsinghua University, National Center for Atmospheric Research, Carnegie Mellon University, Caltech, Ocean University of China, Nanjing University, Xiamen University och Fudan University.