Winzige Teilchen am Himmel geben Einblick in den Klimawandel

PHYSIK IM THEATER: Sind wir allein im Universum? Auf Spurensuche im All (15.01.2017) (Juni 2019).

Anonim

Wissenschaftler haben extrem hohe Konzentrationen von Aerosolpartikeln in 8 bis 14 km Höhe über dem Amazonasbecken beobachtet. Diese Erkenntnis könnte erhebliche Auswirkungen auf den Klimawandel haben.

Aerosole, winzige Partikel, die in der Atmosphäre schweben, tragen wesentlich zum Klimawandel bei. Trotz ihrer Folgerolle werden Aerosol-Wechselwirkungen nicht sehr gut verstanden.

Um diese Wissenslücke zu schließen, führte ein Team von Wissenschaftlern, von denen einige im Rahmen des A-LIFE-Projekts der EU Finanzmittel erhielten, luftgestützte Beobachtungen von Aerosolen in der oberen Troposphäre (UT) über dem Amazonasbecken durch. Ihre Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Atmospheric Chemistry and Physics veröffentlicht.

Die Energie, die die Sonne zur Erde sendet, erreicht nicht alle die Oberfläche des Planeten. Ein Teil dieser Energie wird durch Aerosole und die Wolken, die sie erzeugen, zurück in den Weltraum reflektiert. Obwohl die meisten Aerosole das Sonnenlicht reflektieren und die Erdatmosphäre kühlend beeinflussen, werden sie auch von einigen Aerosolen absorbiert. Mineralstaub und Ruß sind zwei Beispiele für absorbierende Aerosole, deren Wirkung die Atmosphäre erwärmt.

Prof. Bernadett Weinzier, der leitende Forscher von A-LIFE, erklärt in einem Interview auf der Website des Europäischen Forschungsrats: " Mangel an Kohlenstoff (BC) ist der zweite oder dritte Beitrag zur aktuellen globalen Erwärmung nach CO2. Aufgrund der kurzen Lebensdauer von BC - Wochen, verglichen mit Hunderten von Jahren für CO2 - kontrollierende BC - Emissionen, wurden zwar signifikante Klimavorteile vorgeschlagen, aber die Unsicherheiten sind hoch und es ist sogar möglich, dass ein Teil der BC zugeschriebenen Absorption von Mineralstaub stammt, insbesondere in Mischungen. "

Die Beobachtungen im Amazonasbecken lieferten weitere Einblicke in die Aerosol-Wechselwirkungen in der Atmosphäre. Die Wissenschaftler entdeckten hohe Konzentrationen von Aerosolpartikeln in der UT, in einigen Regionen in den Zehntausenden pro cm3. Im Gegensatz dazu betrug die durchschnittliche Partikelkonzentration in der unteren Troposphäre (LT) 1 650 pro cm 3.

Die hohen Aerosolkonzentrationen des UT liefern ein Reservoir von Partikeln, die sich in den untersten Teil der Troposphäre bewegen können, bekannt als die planetarische Grenzschicht (PBL). Da diese Partikel im UT eine lange Lebensdauer haben, können sie große Entfernungen zurücklegen und die Zusammensetzung von Wolken mit niedrigem Niveau beeinflussen, wenn sie schließlich in die PBL fallen. Das UT kann daher eine Hauptquelle von troposphärischen Aerosolpartikeln in Regionen sein, die nicht stark von künstlichen oder natürlichen Aerosolen beeinflusst werden.

Die Beobachtungen der Wissenschaftler zeigen auch einen enormen Unterschied zwischen der heutigen verschmutzten Atmosphäre und der vorindustriellen Zeit. Aerosolkonzentrationen in der unberührten vorindustriellen Atmosphäre ähneln ihren amazonischen Ergebnissen: hoher UT- und niedriger LT-Aerosolgehalt. In verschmutzten kontinentalen Regionen sind die Aerosolkonzentrationen jedoch im Boden viel höher als im UT. In einer Zeit, in der der Mensch den dominierenden Einfluss auf Klima und Umwelt hat, ist das Aerosolkonzentrationsprofil "auf den Kopf gestellt" worden, so die Autoren der Fachzeitschrift. Die Folgen für das Klima der Erde sind erheblich. "Durch ihre radiativen und mikrophysikalischen Effekte auf die Konvektionsdynamik können Aerosole auch die obere Troposphärenfeuchtigkeit erhöhen, die eine wichtige Rolle im Strahlungshaushalt der Erde spielt und möglicherweise auch das Potenzial für die Aerosolkeimbildung in der UT beeinflussen kann. "Die Autoren schließen.

In den nächsten zwei Jahren wird A-LIFE (Absorption von Aerosolschichten in einem sich verändernden Klima: Alterung, Lebensdauer und Dynamik) die Eigenschaften absorbierender Aerosole weiter untersuchen, um neue Daten über ihre Auswirkungen auf den Klimawandel zu sammeln.

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