Satellietbeelden laten zien hoe snel wolken reageren op aerosolen die door schepen worden uitgestoten, helpen bij het informeren van klimaatmodellering.

Weten hoe aerosolen - deeltjes die vrijkomen bij de verbranding van fossiele brandstoffen - wolken veranderen, is belangrijk voor het maken van nauwkeurige klimaatmodellen. Vooral, aërosolen kunnen de reflectie van wolken veranderen, die van invloed kan zijn op de hoeveelheid energie van de zon die de atmosfeer terugkaatst in de ruimte.

Meer reflecterende wolken zouden de energie die het aardoppervlak bereikt verminderen, en daarmee de impact van de opwarming van de aarde te verminderen. Het is daarom belangrijk om een ​​nauwkeurig beeld te krijgen van hoe wolken reageren op menselijke verontreinigende stoffen zoals aerosolen.

Het is belangrijk om te weten hoe snel wolken veranderen als reactie op aerosolen om hun effect op het klimaat te begrijpen. Onderzoekers van het Imperial College London, de Universiteit van Leipzig en University College London hebben nu aerosolen die door schepen worden uitgestoten, gebruikt als een 'stopwatch' om te meten hoe snel aerosolen van wolken veranderen

Aerosolen die vrijkomen uit schepen vormen duidelijke lijnen in wolkenformaties, bekend als 'scheepssporen'. Over de open oceaan, het is onwaarschijnlijk dat de wolken worden beïnvloed door andere factoren dan de aerosolen, van scheepssporen het ideale 'natuurlijke experiment' maken om de impact van aërosolen te bepalen.

Het team bekeek satellietbeelden van scheepssporen en gebruikte windinformatie en scheepslogboeken om te bepalen hoe lang geleden elk schip bepaalde punten passeerde. Ze zouden dan de status van de cloud kunnen koppelen aan de veranderingen die worden veroorzaakt door de uitgestoten aerosolen van het schip.

De studie, vandaag gepubliceerd in Atmosferische scheikunde en natuurkunde , is de eerste die scheepssporen in de loop van de tijd bestudeert.

Klimaat veranderingen

Ze ontdekten dat terwijl het aantal waterdruppels in de wolken van het schip binnen een uur toenam, zoals ze zich rond de aerosolen vormden, sommige veranderingen vonden meer dan 20 uur later plaats. Deze omvatten de werkelijke hoeveelheid water in de wolk, die in de loop van de uren bleef veranderen, en waarschijnlijk voorbij de limiet van 20 uur van het onderzoek.

Hoofdonderzoeker dr. Edward Gryspeerdt, van de afdeling natuurkunde van Imperial, zei:"Veranderingen op de korte termijn zijn relatief goed bestudeerd, maar hoe de respons verandert over langere tijdschalen is minder bekend, en is grotendeels alleen met computermodellen bestudeerd.

"Dit is belangrijk voor het klimaat, omdat we vaak afhankelijk zijn van veranderingen op korte termijn om ons begrip op te bouwen van hoe aërosolvervuiling wolken beïnvloedt, maar onze resultaten tonen aan dat de waterstatus van wolken kan worden onderschat als de volledige impact van aerosolen in de loop van de tijd niet in aanmerking wordt genomen.

"Dit betekent dat we het gedrag van wolken nauwkeuriger kunnen controleren in weer- en klimaatmodellen, wat leidt tot betere modellen en nauwkeurigere toekomstige klimaatprojecties."

Hoewel de studie de eerste was om de snelheid van wolkenveranderingen in statische beelden te meten, wil het team graag beelden bestuderen van satellieten die veranderingen in realtime kunnen zien. Hiervoor zijn gegevens nodig van 'geostationaire' satellieten, die naar één gebied van de aarde blijven kijken.

Te schoon voor wolken?

Het onderzoek hielp ook bij het beantwoorden van een andere vraag:kan de atmosfeer ooit 'te schoon' zijn om wolken te vormen? Met andere woorden, zijn er plaatsen waar alle andere omstandigheden perfect zijn voor wolken, maar er zijn te weinig aerosolen om ze te vormen?

Het team vond plaatsen waar voordat het schip passeerde, er waren geen wolken, maar het passeren van het schip veroorzaakte de vorming van een nieuwe wolk. Dit suggereert dat sommige delen van de open oceaan inderdaad normaal gesproken te 'schoon' zijn om wolken te vormen, en alleen de toevoeging van scheepsaerosolen maakte ze mogelijk.

"Het observeren van de tijdschalen van aerosol-cloud-interacties in snapshot-satellietbeelden, " door Edward Gryspeerdt, Tom Goren, en Tristan W.P. Smith is gepubliceerd in Atmosferische scheikunde en natuurkunde .