Chmury – bez określenia ich znaczenia nie zrozumiemy zmian klimatu na Ziemi
Chmury są ulotnym i trudnym do zdefiniowania elementem systemu pogodowego, którego modelowanie przysparza naukowcom wielu problemów. Jednak bez nich niemożliwe będzie określenie wpływu ocieplającego się klimatu na naszą planetę. W grudniowym Scientific American (artykuł przełożony na język polski w styczniowym Świecie Nauki) Kate Marvel w spójny sposób przybliża problem modelowania zachmurzenia i wnioski płynące z analizy obrazowania satelitanego w wyjaśnieniu przemian jakie zachodzą w troposferze.
Warto zapoznać się z całym artykułem. Pewne jednak stwierdzenia pozwolę sobie przytoczyć poniżej:
- modele komputerowe mają nadal trudności z symulowaniem zachmurzenia.
Skoro zwykle zakrywa ono nawet 70% powierzchni globu jego znaczenie jest kluczowe, przez co wciąż jest jasne, czy chmury przyspieszają tempo globalnego ocieplenia, czy je opóźniają.
Tworzenie modelu numerycznego jest związane z wyborem sposobu zdefiniowania chmury: symulacja może albo odwzorować małoskalowe ruchy kropelek wody, które tworzą chmurę, albo ująć ją z większego dystansu i skupić się na wielkoskalowych wędrówkach dużych mash powietrza, unoszącaego się, opadającego i transportującego parę wodną wokół globu.
Nie da się przecież symulować ruchu wszystkich kropli wody krążących w danej chwili w całej ziemskiej atmosferze.
To przez niepełne odwzorowanie ich w modelach klimatycznych prognozowany wzrost globalnych waha się od jednego do czterech stopni, - w górnej najchłodniejszej części troposfery bardziej przezroczyste chmury najmocniej wzmacniają efekt cieplarniany – przepuszczają promieniowanie słoneczne i pochłaniają ciepło długofalowe odbite od powierzchni Ziemi, oddając jego część zewnętrzym warstwom atmosfery,
- chmury grube, występujące nisko, wywierają wpływ schładzający i w istocie to schładzanie powodowane przez chmury przewyższa ocieplanie w wyższych warstwach.
Modele wskazują, że w cieplejszym świecie będzie mniej grubych chmur piętra niskego, dojdzie do kolejnego sprzężenia zwrotnego ocieplającego klimat, - dzięki coraz bardziej szczegółowym i liczniejszym zdjęciom satelitanym (ale też przy wsparciu obserwacji naziemnych) można wywnioskować, że chmury piętra wysokiego przemieszczają się coraz wyżej.
Coraz wyżej występujące wysokie przezroczyste chmury silniej ogrzewają atmosferę, - coraz mniej jest w chmurach lodu, a przybywa w nich ciekłej wody.
Bardziej mokre i grube chmury mają lepsze właściwości blokowania promieni słonecznych. Co ciekawe w cieplejszym świecie chmurach wysokie zawierać będą więcej wody – staną się one wtedy mniej przezroczyste i lepiej będą blokować promieniowanie Słońca. Może to w efekcie doprowadzić do sprzężenia ujemnego hamującego tempo ocieplania sie klimatu. Niemniej, ostatnie badania pokazały, że tylko niektóre typy chmur wysokich bardziej się uwadniają, - północne obszary podbiegunowe ogrzewają się szybciej niż strefa tropikalna.
To tzw. przyspieszenie arktyczne zmniejszy różnicę między strefą równikową a biegunową. Zmieni sie globalna cyrkulacja – strefa tropikalna poszerzy się, deszczowe i suchy strefe będą przesuwać się ku północy. Nad Morzem Śródziemnym, w strefie Sahelu czy na amerykańskim Południowym Zachodzie zmniejszą się opady (potwierdzają to dane satelitarne), - strefy czystego nieba i zachmurzenia przemieszczają się stopniowo na północ.
Skoro niskie, grube, nieprzenikliwe chmury wędrują bardziej na północ, ich efekt schładzający na klimat maleje, bo znajduje się one na szerokościach, gdzie promieniowanie słoneczne jest mniej intensywne, - nasza wiedza o zachmurzeniu i jego wpływie na klimat rośnie ze względu na coraz dokładniejsze sondy wysyłane przez NASA, tworzące grupę Afternoon Constelation.
Wśród nich znajdują się wystrzelone w 2006 roku CloudSat (wysłający fale radiowe pozwalające na detekcję grubych chmur niskich i określenia typu opadów: deszcz czy śnieg) i sonda CALIPSO emitująca radar laserowy, co dostarcza informacji o składzie chmur wysokich, - analiza danych satelitarnych od roku 1984 do 2009 pokazała, że najbardziej zachmurzone strefy szerokości umiarkowanych i najmniej zachmurzone obszary podzwrotnikowe przesunęły się bardziej na północ, tak jak sugerowały modele.
Symulacje klimatyczne wykluczyły, aby za ten stan odpowiadały jedynie naturalne cykle klimatyczne.Sumaryczne zmiany zachodzące w globalnym zachurzeniu powinny zatem bardziej sprzyjać ocieplaniu się klimatu niż jego wychładzaniu, co oznacza, że nie możemy oczekiwać od strony chmur skutecznego efektu zwrotnego, który by obniżył istotnie globalną temperaturę.
Dodaj komentarz