De impact van atmosferische aerosolen op wolken en klimaat kan anders zijn dan eerder werd gedacht. Dat concludeert cloudonderzoeker Franziska Glassmeier van de TU Delft. De resultaten van haar onderzoek worden gepubliceerd in Wetenschap op vrijdag, 29 januari.

Wolkendekken bedekken uitgestrekte subtropische oceanen. Ze koelen de planeet omdat ze binnenkomend zonlicht terugkaatsen naar de ruimte. Luchtvervuiling in de vorm van aerosolen - deeltjes die in de atmosfeer zweven - kan dit verkoelende effect versterken omdat het wolken helderder maakt. Het verkoelende effect van vervuiling compenseert een deel van het opwarmende effect van broeikasgassen. Hoeveel precies, is een van de grootste onzekerheden waarmee klimaatwetenschappers worden geconfronteerd.

Scheepssporen

Een treffende illustratie van wolken die helderder worden als gevolg van aerosolen, wordt geleverd door scheepvaartemissies in de vorm van "scheepssporen". Deze zijn zichtbaar als heldere lijnen binnen een wolkendek die de paden onthullen van vervuilende schepen die onder de wolken reizen. "Dergelijke scheepssporen zijn een goed voorbeeld van hoe aërosoleffecten op wolken traditioneel worden gedacht, en hoe ze nog steeds worden weergegeven in de meeste klimaatmodellen, ", zegt Glassmeier. Maar volgens de cloudonderzoeker scheepssporen vertellen niet het hele verhaal.

"Het probleem is dat de wolken eerst helderder worden, maar na een tijdje worden ze dunner en dus weer minder helder. En scheepssporen verdwijnen voordat we dit dimeffect kunnen waarnemen." Om het klimaateffect van luchtvervuiling in het algemeen te achterhalen, die veel hardnekkiger is dan vluchtige scheepssporen, Glassmeier en haar collega's vertrouwen niet op waarnemingen op het spoor van schepen. In plaats daarvan, ze creëerden een uitgebreide dataset van gedetailleerde cloudsimulaties. Centraal in hun studie staan de onderzoekers ontwierpen een slimme nieuwe manier om hun gesimuleerde wolkendekken te vergelijken met satellietfoto's. Dergelijke snapshots bevatten informatie over aerosoleffecten op wolken over de hele wereld, maar zijn tot nu toe moeilijk te interpreteren.

overschatting

"Onze conclusie is dat het verkoelende effect van aërosolen op wolken wordt overschat als we vertrouwen op gegevens over het spoor, ", zegt Glassmeier. "Schipsporen zijn gewoon te kort om de juiste schatting te geven van het oplichten van wolken." De reden hiervoor is dat de gegevens over het spoor van het schip geen rekening houden met de verminderde wolkendikte die optreedt bij wijdverbreide vervuiling. "Om deze effecten goed te kwantificeren en betere klimaatprognoses te krijgen, we moeten de manier waarop wolken worden weergegeven in klimaatmodellen verbeteren, ’ legt Glassmeier verder uit.

De studie heeft ook implicaties in de context van klimaattechniek. Klimaattechniek staat voor gerichte, tot nu toe voornamelijk hypothetisch, ingrepen in het klimaatsysteem met als doel de gevolgen van klimaatverandering te verlichten. Een voorbeeld van een klimaattechnische methode is het opzettelijk oplichten van wolken door gerichte emissies van zeezoutaerosolen, bekend als marine cloud brightening. "Onze resultaten laten zien dat zelfs in termen van cloudfysica, Het ophelderen van zeewolken is misschien niet zo eenvoudig als het lijkt. Een naïeve implementatie zou zelfs kunnen leiden tot verduistering van de wolken en het tegenovergestelde van wat de bedoeling was, ", zegt Glassmeier. "We moeten zeker nog veel meer onderzoek doen naar de haalbaarheid en risico's van dergelijke methoden. Er valt nog veel te leren over hoe deze kleine aerosoldeeltjes de wolken en uiteindelijk het klimaat beïnvloeden."