Een nieuwe benadering om satellietmetingen van de bewolking van de aarde te analyseren, onthult dat wolken zeer waarschijnlijk de opwarming van de aarde zullen versterken.

Het onderzoek, door wetenschappers van het Imperial College London en de University of East Anglia, is het sterkste bewijs tot nu toe dat wolken de opwarming van de aarde op de lange termijn zullen versterken, klimaatverandering verder verergeren.

De resultaten, vandaag gepubliceerd in Proceedings van de National Academy of Sciences , suggereren ook dat bij dubbele atmosferische koolstofdioxide (CO ₂ ) concentraties boven pre-industriële niveaus, het klimaat zal waarschijnlijk niet onder de 2°C opwarmen, en heeft een grotere kans om gemiddeld meer dan 3°C op te warmen.

Pre-industriële CO ₂ niveaus waren ongeveer 280 ppm (parts per million), maar de huidige niveaus naderen de 420 ppm, en zou tegen het midden van de eeuw het dubbele van de pre-industriële hoeveelheid kunnen benaderen als er geen significante emissiereducties worden doorgevoerd. De hoeveelheid klimaatopwarming voorspeld op basis van een verdubbeling van pre-industriële CO ₂ niveaus staat bekend als de 'klimaatgevoeligheid' - een maatstaf voor hoe sterk ons ​​klimaat zal reageren op een dergelijke verandering.

De grootste onzekerheid in voorspellingen van klimaatgevoeligheid is de invloed van wolken, en hoe ze in de toekomst kunnen veranderen. Dit komt omdat wolken, afhankelijk van eigenschappen zoals hun dichtheid en hoogte in de atmosfeer, kan de opwarming versterken of dempen.

Co-auteur Dr. Paulo Ceppi, van het Grantham Institute-Klimaatverandering en het milieu bij Imperial, zei:"De waarde van de klimaatgevoeligheid is zeer onzeker, en dit vertaalt zich in onzekerheid in toekomstige prognoses van de opwarming van de aarde en in het resterende 'koolstofbudget' - hoeveel we kunnen uitstoten voordat we de gemeenschappelijke doelstellingen van 1,5 ° C of 2 ° C van de opwarming van de aarde bereiken.

"Het is daarom van cruciaal belang om nauwkeuriger te kwantificeren hoe wolken de toekomstige opwarming van de aarde zullen beïnvloeden. Onze resultaten zullen betekenen dat we meer vertrouwen hebben in klimaatprojecties en dat we een duidelijker beeld kunnen krijgen van de ernst van toekomstige klimaatverandering. Dit zou ons moeten helpen te weten onze grenzen - en actie ondernemen om binnen hen te blijven."

Lage bewolking heeft een verkoelend effect, omdat ze de zon blokkeren om de grond te bereiken. Hoge wolken, echter, een verwarmend effect hebben, terwijl ze zonne-energie de grond laten bereiken, de energie die door de aarde wordt teruggestuurd is anders. Deze energie kan worden gevangen door de wolken, versterken van het broeikaseffect. Daarom, het type en de hoeveelheid wolk die een opwarmende wereld zal produceren, heeft gevolgen voor het verdere opwarmingspotentieel.

Geïnspireerd door ideeën uit de kunstmatige-intelligentiegemeenschap, de onderzoekers ontwikkelden een nieuwe methode om relaties te kwantificeren tussen state-of-the-art wereldwijde satellietwaarnemingen van wolken, en de bijbehorende temperatuur, vochtigheid en windomstandigheden. Uit deze waargenomen relaties, ze waren toen in staat om beter te beperken hoe wolken zullen veranderen als de aarde opwarmt.

Ze ontdekten dat het zeer waarschijnlijk was (meer dan 97,5% kans) dat wolken de opwarming van de aarde zouden versterken, door zowel minder zonnestraling te reflecteren als het broeikaseffect te versterken. Deze resultaten suggereren ook dat een verdubbeling van CO ₂ concentraties zullen leiden tot een opwarming van ongeveer 3,2°C. Dit is het hoogste vertrouwen van alle studies tot nu toe, en is gebaseerd op gegevens van wereldwijde waarnemingen, in plaats van lokale regio's of specifieke cloudtypen.

Co-auteur Dr. Peer Nowack, van de School of Environmental Sciences and Climatic Research Unit van de University of East Anglia en het Grantham Institute en Data Science Institute van Imperial, zei:"De afgelopen jaren er is steeds meer bewijs dat wolken waarschijnlijk een versterkend effect hebben op de opwarming van de aarde. Echter, onze nieuwe aanpak stelde ons in staat om voor het eerst een globale waarde voor dit feedback-effect af te leiden met alleen satellietgegevens van de hoogste kwaliteit als onze favoriete bewijslijn.

"Onze paper maakt een grote stap in de richting van het verkleinen van de belangrijkste onzekerheidsfactor in projecties van klimaatgevoeligheid. ons werk belicht ook een nieuw pad waarin methoden voor machinaal leren ons kunnen helpen de belangrijkste resterende onzekerheidsfactoren in de klimaatwetenschap te beperken."