Als belangrijke lichtabsorberende aerosol, zwarte koolstof (BC) kan de energiebalans van het aardatmosfeersysteem beïnvloeden via directe en indirecte stralingsforcering. Wanneer BC op sneeuw en ijs neerslaat, het kan BC-sneeuw/ijs-feedbacks activeren, klimaat verder beïnvloeden.

Het noordpoolgebied is bijzonder gevoelig voor klimaatverandering, en eerdere studies hebben aangetoond dat een toename van BC-emissies kan bijdragen aan de versterking van de Arctische opwarming.

Onlangs, een onderzoeksteam onder leiding van Prof. Kang Shichang van het Northwest Institute of Eco-Environment and Resources (NIEER) van de Chinese Academy of Sciences (CAS), in samenwerking met onderzoekers van Sun Yat-sen University, onderzocht de reacties van meteorologie en atmosferische stabiliteit op BC-wolk-stralingsinteracties in het noordpoolgebied, voorlopig gebaseerd op een regionaal klimaat-chemiemodel (WRF-Chem).

WRF-Chem reproduceerde de temporele variaties van meteorologische variabelen en BC-concentratie goed. De resultaten toonden aan dat de BC-concentraties in het noordpoolgebied in de winter meestal hoger waren dan die in de lente, en de BC-geïnduceerde veranderingen in de nabije oppervlaktetemperatuur waren ook sterker.

De studie toonde aan dat de effecten van BC op de mengverhouding van waterdamp nabij het oppervlak consistent waren met het ruimtelijke patroon van veranderingen in de temperatuur nabij het oppervlak, die waarschijnlijk gecorreleerd was met de lokale circulatieafwijking als gevolg van de temperatuurveranderingen. Aanvullend, de veranderingen in de temperatuur nabij het oppervlak en de horizontale wind kunnen ook de atmosferische stabiliteit beïnvloeden.

Afhankelijk van de analyse van de oppervlaktestraling verandert, deze studie onthulde dat de neerwaartse langegolfstraling die verband houdt met veranderingen in de bewolking een belangrijke rol speelde bij het verhogen van de bijna-oppervlaktetemperatuur in het noordpoolgebied in de winter. Terwijl in het voorjaar, de relatief minder veranderingen in de temperatuur nabij het oppervlak kunnen het gevolg zijn van de wederzijdse compensatie tussen de effecten van de langgolvige en kortegolfstraling aan het oppervlak.

De bovenstaande bevindingen over de effecten van BC op het klimaat in het Noordpoolgebied tijdens de winter en lente (de zogenaamde Arctic Haze-periode) zullen een basis leggen voor uitgebreide beoordelingen van de effecten van BC op de opwarming van het Noordpoolgebied.

Het onderzoek is gepubliceerd in: Wetenschap van de totale omgeving .