Een containerschip laat een spoor van witte wolken in zijn kielzog achter dat uren in de lucht kan blijven hangen. Deze gezwollen lijn is niet alleen de uitlaat van de motor, maar een verandering in de wolken die wordt veroorzaakt door kleine vervuilingsdeeltjes in de lucht.

Nieuw onderzoek onder leiding van de Universiteit van Washington is het eerste dat het effect van dit fenomeen over jaren en op regionale schaal meet. Satellietgegevens boven een scheepvaartroute in de zuidelijke Atlantische Oceaan laten zien dat de schepen wolken aanpassen om nog eens 2 watt zonne-energie te blokkeren. gemiddeld, van het bereiken van elke vierkante meter oceaanoppervlak in de buurt van de scheepvaartroute.

Het resultaat houdt in dat wereldwijd, wolkenveranderingen veroorzaakt door deeltjes van alle vormen van industriële vervuiling blok 1 Watt zonne-energie per vierkante meter aardoppervlak, bijna een derde van de huidige opwarming door broeikasgassen maskeert. Het open-accessonderzoek is op 24 maart gepubliceerd in AGU-vooruitgang , een tijdschrift van de American Geophysical Union.

"In klimaatmodellen als je de wereld nabootst met zwaveluitstoot van de scheepvaart, en je simuleert de wereld zonder deze emissies, er is een behoorlijk groot koelend effect van veranderingen in de modelwolken als gevolg van verzending, " zei eerste auteur Michael Diamond, een UW-promovendus in de atmosferische wetenschappen. "Maar omdat er zoveel natuurlijke variabiliteit is, was het moeilijk om dit effect te zien in observaties van de echte wereld."

De nieuwe studie maakt gebruik van waarnemingen van 2003 tot 2015 in het voorjaar, het meest bewolkte seizoen, over de scheepvaartroute tussen Europa en Zuid-Afrika. Dit pad maakt ook deel uit van een populaire open-oceaanscheepvaartroute tussen Europa en Azië.

Kleine deeltjes in uitlaatgassen van het verbranden van fossiele brandstoffen creëren "zaden" waarop waterdamp in de lucht kan condenseren tot wolkendruppels. Meer deeltjes sulfaat of ander materiaal in de lucht leiden tot wolken met meer kleine druppeltjes, vergeleken met dezelfde hoeveelheid water gecondenseerd tot minder, grotere druppels. Dit maakt de wolken helderder, of meer reflecterend.

Eerdere pogingen om dit effect van schepen te meten, waren gericht op plaatsen waar de wind over de vaargeul waait, om het "schone" gebied bovenwinds te vergelijken met het "vervuilde" gebied benedenstrooms. Maar in dit onderzoek richtten de onderzoekers zich op een gebied dat voorheen was uitgesloten:een plek waar de wind langs de vaargeul waait, de vervuiling geconcentreerd houden in dat kleine gebied.

De studie analyseerde de eigenschappen van wolken die gedurende 12 jaar werden gedetecteerd door het MODIS-instrument op NASA-satellieten en de hoeveelheid gereflecteerd zonlicht aan de bovenkant van de atmosfeer van de CERES-groep van satellietinstrumenten. De auteurs vergeleken cloudeigenschappen binnen de scheepvaartroute met een schatting van wat die cloudeigenschappen zouden zijn geweest zonder verzending op basis van statistieken van dichtbij, onvervuilde gebieden.

"Het verschil binnen de scheepvaartroute is zo klein dat we ongeveer zes jaar aan gegevens nodig hebben om te bevestigen dat het echt is. " zei co-auteur Hannah Director, een UW-promovendus in de statistiek. "Echter, als deze kleine verandering wereldwijd zou plaatsvinden, het zou voldoende zijn om de mondiale temperatuur te beïnvloeden."

Zodra ze het effect van de scheepsemissies op zonnestraling konden meten, de onderzoekers gebruikten dat aantal om te schatten hoeveel bewolking door alle industriële vervuiling het klimaat in het algemeen heeft beïnvloed.

Wereldwijd gemiddeld, ze ontdekten veranderingen in laaghangende wolken als gevolg van vervuiling uit alle bronnen, blokkeren 1 watt per vierkante meter zonne-energie - vergeleken met de ongeveer 3 watt per vierkante meter die tegenwoordig wordt vastgehouden door de broeikasgassen die ook worden uitgestoten door industriële activiteiten. Met andere woorden, zonder het verkoelende effect van bevuilde wolken, De aarde is mogelijk al met 1,5 graden Celsius (2,7 F) opgewarmd, een verandering dat de projecten van het Intergouvernementeel Panel voor klimaatverandering aanzienlijke maatschappelijke gevolgen zouden hebben. (Ter vergelijking, vandaag is de aarde naar schatting met ongeveer 1 C (1,8 F) opgewarmd sinds het einde van de 19e eeuw.)

"Ik denk dat de grootste bijdrage van deze studie ons vermogen is om te generaliseren, om een ​​globale beoordeling te berekenen van de algemene impact van sulfaatverontreiniging op laaghangende bewolking, " zei co-auteur Rob Wood, een UW hoogleraar atmosferische wetenschappen.

De resultaten hebben ook implicaties voor een mogelijk mechanisme van opzettelijke klimaatinterventie. Ze suggereren dat strategieën om de opwarming van de aarde tijdelijk te vertragen door zoutdeeltjes te sproeien om lage zeewolken meer reflecterend te maken, bekend als marine cloud verheldering, effectief zou kunnen zijn. But they also imply these changes could take years to be easily observed.

"What this study doesn't tell us at all is:Is marine cloud brightening a good idea? Should we do it? There's a lot more research that needs to go into that, including from the social sciences and humanities, " Diamond said. "It does tell us that these effects are possible—and on a more cautionary note, that these effects might be difficult to confidently detect."