Een nieuwe analyse van satellietwolkobservaties toont aan dat de opwarming van de aarde ervoor zorgt dat laaghangende wolken boven de oceanen afnemen, leidt tot verdere opwarming. Het werk, geleid door onderzoekers van het Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), in samenwerking met collega's van Scripps Institution of Oceanography en het NASA Langley Research Center, verschijnt online in Natuur Klimaatverandering .

De analyse van satellietwaarnemingen helpt om een ​​al lang bestaande onzekerheid over klimaatverandering te verminderen:hoe zullen laaghangende zeewolken evolueren naarmate de planeet warmer wordt, en hoe zal dit terugkoppelen op de opwarming? deze wolken, zoals de stratocumuluswolken die verantwoordelijk zijn voor de vaak sombere zomers in San Francisco, zijn wijdverspreid over de mondiale oceanen en koelen de planeet sterk af door het oppervlak af te schermen van zonlicht. De nieuwe studie vindt dat, algemeen, dit verkoelende effect zal licht afnemen naarmate de concentratie kooldioxide (CO ₂ ) in de atmosfeer toeneemt. De opwarming die aanvankelijk werd veroorzaakt door toenemende CO ₂ krijgt een extra duwtje in de rug van reducties in clouds - een versterkende feedback.

Het team analyseerde satellietwolkobservaties om te schatten hoe lage zeewolken reageren op natuurlijke variaties in grootschalige meteorologische omstandigheden. De onderzoekers gebruikten vervolgens wereldwijde klimaatmodelsimulaties om te bepalen hoe deze meteorologische omstandigheden zullen veranderen als atmosferische CO ₂ neemt toe. Met behulp van deze methode, ze konden berekenen hoe de wolken zullen reageren op deze gewijzigde meteorologische omgeving.

"We ontdekten dat lage bewolking de opwarming van de aarde waarschijnlijk zal versterken, maar het effect van deze positieve feedback is meer gedempt in vergelijking met eerder begrip, " zei Tim Myers, LLNL klimaatwetenschapper en hoofdauteur van de studie.

De reden voor het meer gedempte effect? Regionale verschillen in de reactie van laaghangende bewolking op opwarming.

"Hotspots in stratocumulus en regio's op de middelste breedtegraden combineren met relatieve doldrums in tropische ondiepe cumulusgebieden om in het algemeen een bescheiden versterkend effect te produceren, " legde Ryan Scott uit, co-auteur van de studie van Science Systems and Applications Inc. bij NASA Langley Research Center.

De onderzoekers bepaalden vervolgens wat hun nieuwe lage cloudfeedbackwaarde betekent voor klimaatgevoeligheid, de planetaire opwarming als gevolg van een verdubbeling van CO ₂ . Ze ontdekten dat klimaatgevoeligheid waarschijnlijk is (twee derde kans) tussen 2,4 en 3,6 ° C (4,3 en 6,5 ° F), een lager en smaller bereik dan in eerdere schattingen.

Hun resultaten wijzen op enkele belangrijke tekortkomingen in mondiale klimaatmodellen, die zeer uiteenlopende reacties van laaghangende zeewolken op opwarming produceren, grotendeels omdat ze de kleinschalige fysieke processen die het gedrag van de wolken beheersen niet direct kunnen simuleren.

"Modellen lijken de ondiepe cumulusfeedback te gaar te maken, produceren onrealistisch grote opwarming in sommige van de huidige modellen, "Zei LLNL co-auteur Mark Zelinka. "Toch simuleren sommige modellen helemaal geen versterkende lage cloud-feedback, het produceren van onrealistisch gedempte opwarming."

Om hun methode te testen, de onderzoekers wendden zich tot een hoogst ongebruikelijke en extreme opwarming van het zeeoppervlak, of "mariene hittegolf, " waargenomen in het noordoosten van de Stille Oceaan in 2015.

"We hebben aangetoond dat we de wolkenveranderingen die door satellieten tijdens de hittegolf op zee worden gedetecteerd, nauwkeurig konden voorspellen. dus we zijn ervan overtuigd dat we kunnen voorspellen hoe de wolken zullen reageren op de opwarming van de aarde, ' legde Myers uit.