«По мере того, как арктическая атмосфера нагревается и увлажняется, она становится лучшим изолятором. Хотя мы ожидали, что это уменьшит влияние облаков, которые обеспечивают дополнительную изоляцию, мы обнаружили, что облака, образующиеся в Арктике в этих условиях, по-видимому, еще больше нагревают поверхность, особенно осенью и зимой », — сказал Кристофер Кокс, ведущий автор новой статьи, опубликованной сегодня в Nature Communications. Кокс — научный сотрудник Совместного института исследований в области наук об окружающей среде (CIRES), который работает в лаборатории исследования системы Земли NOAA в Боулдере, штат Колорадо.
Облака — сложный персонаж в истории об изменении климата: они могут охладить поверхность планеты, отражая солнечный свет, а также изолировать ее и согреть.«Чтобы понять, почему и где Земля нагревается, вы должны понять общий эффект облаков», — сказал Кокс.
Направляясь на север, в Арктику, особенно трудно понять влияние облаков на климат, сказал он. Количество и то, как облака нагревают поверхность, определяется сложным танцем между влажностью (относительной влажностью), температурой и свойствами облаков — и этот танец "отличается в Арктике, где воздух холоднее и суше, чем в более низких широтах, — сказал Кокс.Чтобы определить всеобъемлющее влияние арктических облаков на температуру, он и его коллеги из CIRES, NOAA, Вашингтонского государственного университета, Айдахо и Чили проанализировали измерения, полученные с трех научно-исследовательских станций на крайнем севере: Барроу, Аляска; Эврика, Канада; и Саммит, Гренландия.Они оценили такие вещи, как температура, относительная влажность и степень теплоизоляционных свойств облака («излучательный эффект нисходящего инфракрасного облака»), и посмотрели, как эти факторы взаимодействуют друг с другом (в разных частях инфракрасного спектра).
В предыдущей работе было высказано предположение, что по мере того, как сама атмосфера нагревается и становится более влажной, она становится лучшим изолятором, поэтому сами облака оказывают меньшее влияние на потепление. Это, вероятно, верно в глобальном масштабе: это как если бы человек уже согрелся под одеялом, и добавление еще одного одеяла не имеет большого дополнительного эффекта.Однако эта команда обнаружила иное поведение при повышении температуры и влажности в холодной Арктике. Там облака могут сохранять свою способность согревать поверхность и на самом деле, кажется, усиливают региональное потепление.
В этом холодном и сухом регионе добавление второго «одеяла» фактически может сделать его еще теплее.Эффект — наиболее сильный осенью и зимой — связан с тем, как температура и влажность меняются относительно друг друга в регионе, согласно новому анализу, основанному на моделировании климата, а также на наблюдениях. Поскольку осенью и зимой в Арктике мало солнечного света, изолирующие свойства облаков намного перевешивают их свойства затенения, что делает этот результат еще более важным, сказал соавтор Мэтью Шупе, также исследователь CIRES, который работает в NOAA.
Он и его коллеги заявили, что их результаты призывают к лучшему мониторингу изменений в атмосфере Арктики, включая уровни температуры и влажности, а также свойств облаков, и продолжают работать над улучшением представления облаков в компьютерных моделях, предназначенных для понимания быстро развивающегося арктического региона.