Как изменение структуры облаков усугубляет изменение климата

В условиях потепления климата структура облаков меняется таким образом, что усиливает глобальное потепление. Группа исследователей под руководством профессора Йоханнеса Куааса из Лейпцигского университета и Хао Луо и профессора Юн Хана из Университета Сунь Ятсена в Китае обнаружила все более асимметричные изменения в облачном покрове — облачный покров уменьшается больше в течение дня, чем ночью.

Эта асимметрия означает, что охлаждающий эффект облаков уменьшается в течение дня, а их согревающий эффект усиливается ночью, усиливая глобальное потепление. Исследователи опубликовали свои новые результаты в журнале. Достижения науки.

Облака: больше, чем просто метеорологическое явление

В течение дня облака отражают солнечный свет обратно в космос, охлаждая поверхность Земли. Ночью они действуют как одеяло, удерживая тепло. Это сохраняет поверхность Земли теплой. «Вот почему облака играют решающую роль в климате Земли», — говорит метеоролог Куаас.

В своем исследовании ученые использовали спутниковые наблюдения и данные шестого этапа проекта взаимного сравнения связанных моделей (CMIP6), который предоставляет комплексные климатические модели и сценарии. Эти модели охватывают исторические данные с 1970 по 2014 год и прогнозы до 2100 года.

«Поскольку в глобальном масштабе облачность уменьшается больше днем, чем ночью, это приводит к уменьшению коротковолнового эффекта альбедо в течение дня и увеличению длинноволнового парникового эффекта ночью», — объясняет Хао Луо, ведущий автор исследования.

Климатические модели и их значение

Климатические модели необходимы для понимания и прогнозирования сложных процессов и взаимодействий внутри климатической системы. Они помогают ученым разрабатывать возможные сценарии будущего и анализировать влияние на климат различных факторов, таких как парниковые газы, аэрозоли и облака.

Куаас подчеркивает: «Асимметрия изменения облачного покрова является важным недавно обнаруженным фактором. Наше исследование показывает, что эта асимметрия вызывает петлю положительной обратной связи, которая усиливает глобальное потепление».

По мнению исследователя, облака меняются в результате изменения климата. В целом облаков немного меньше, что означает большее глобальное потепление.

Механизмы асимметрии

Эту ежедневную асимметрию облачного покрова можно объяснить различными факторами. Одной из основных причин является повышение стабильности в нижней тропосфере в результате роста концентрации парниковых газов. Эта стабильность означает, что облака с меньшей вероятностью образуются в течение дня, в то время как ночью они остаются стабильными или даже увеличиваются.

Ён Хан, соавтор исследования, объясняет: «Изменение облачного покрова распределяется неравномерно в течение дня. Днем, когда солнечное излучение является самым сильным, мы наблюдали большее уменьшение облаков. Ночью, когда поверхность Земли обычно остывает, облачный покров сохраняет тепло и тем самым усиливает парниковый эффект».

Взгляд в будущее

«Наши результаты показывают, что существует еще большая потребность в сокращении выбросов парниковых газов, потому что облачный покров не только реагирует на потепление, но и усиливает потепление за счет этого нового эффекта», — предупреждает Куаас.

Ученые полагают, что необходимы дальнейшие исследования, чтобы лучше понять изменения в облачном покрове. Текущие исследования в Лейпцигском университете также изучают, например, изменения в растительности и ее биоразнообразии, а также роль снижения загрязнения воздуха.