Но хотя люди закачивали серу в атмосферу Земли после промышленной революции, трудно измерить, как это влияет на облака над ними. Новое исследование Вашингтонского университета использует огромное извержение вулкана в Исландии, чтобы измерить изменения.
Новое исследование, которое будет опубликовано в Geophysical Research Letters, журнале Американского геофизического союза, показывает, что выбросы серы действительно приводят к уменьшению размера облачных капель, что приводит к появлению более ярких облаков, которые отражают значительно больше солнечного света.«Это извержение — шанс устранить одну из больших неопределенностей в климатических моделях», — сказал первый автор Дэниел Маккой, докторант UW в области атмосферных наук.
В исследовании используется уникальное геологическое событие. В течение шести месяцев с лета 2014 года до начала 2015 года из трещины в вулкане Бардарбунга просачивалась лава и сернистый газ.
Это не было одно из огромных взрывных извержений Исландии, которые засыпают небо пеплом и перекрывают маршруты самолетов. Вместо этого это был длинный, медленный, низкоуровневый выход серы, в результате которого образовалось количество лавы, уступающее только Лаки в недавней истории извержений в Исландии.Исследователи из UW проанализировали данные для этого региона, записанные с помощью прибора MODIS или спектрорадиометра для визуализации изображений среднего разрешения, для измерения размера капель в слое морских облаков. Пока вулкан извергал серу, ее капли были самыми маленькими за 14-летнюю историю наблюдений.
«Вы можете увидеть эффект по всему океану за двухмесячный период», — сказал Маккой. «Это было уникальное геофизическое событие из всех спутниковых наблюдений».Результаты подтверждают, что вулканы охлаждают планету не только за счет испускания частиц высоко в атмосфере, но также за счет выделения серы низкого уровня, влияющей на формирование облаков.Когда в воздухе содержатся частицы аэрозоля, такое же количество водяного пара конденсируется во множество мелких капель, большая площадь которых отражает больше солнечного света. Разница в отраженном солнечном излучении в сентябре и октябре 2014 года составила 2 Вт на квадратный метр в районе над Исландией.
«Влияние вулканических выбросов на облака было трудно определить количественно из-за эфемерного характера большинства событий», — сказал соавтор Деннис Хартманн, профессор атмосферных наук из Университета штата Вашингтон. «Это извержение представляет собой естественную лабораторию, которая позволяет нам проверить, как облака реагируют на аэрозоли».Результаты могут помочь понять влияние человека на облака. Считается, что человеческое загрязнение после промышленной революции изменило небо в Северном полушарии. Одна из неопределенностей в климатических моделях заключается в том, насколько человеческое загрязнение осветило облака, защищая планету от воздействия одновременного повышения концентрации углекислого газа.
«Одна из больших неопределенностей в отношении изменения климата заключается в том, какое количество аэрозолей, произведенных человеком, до сих пор компенсировало потепление», — сказал Хартманн. «Мы надеемся, что данные этого извержения улучшат моделирование эффектов облачности и уменьшат неопределенности в прогнозах будущего».Последний отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата был первым, который включил главу об облаках и аэрозолях, одной из самых больших неопределенностей в глобальных климатических моделях. Это исследование станет эталоном для разработчиков моделей, чтобы проверить их моделирование облаков и аэрозолей и улучшить свои алгоритмы для следующего поколения климатических моделей.
«Так же, как извержение горы Пинатубо в 1991 году было большим двухпозиционным сигналом, который позволил нам оценить реакцию моделей на вулканические воздействия, я думаю, что это извержение в Исландии — уникальное событие, которое поможет нам лучше понять взаимодействие между аэрозолями. и облака, — сказал Маккой.