Aërosoldeeltjes in de atmosfeer hebben een grotere impact op de bewolking, maar minder effect op de helderheid van de wolken, dan eerder werd gedacht, blijkt uit nieuw onderzoek.

Aërosolen zijn kleine deeltjes die in de atmosfeer zweven en ze spelen een sleutelrol bij de vorming van wolken.

Nu aerosols toenemen als gevolg van menselijke activiteiten, hebben talrijke beoordelingen door het Intergouvernementeel Panel voor klimaatverandering (IPCC) gesuggereerd dat ze een belangrijke impact kunnen hebben op de klimaatverandering, omdat wolken zonlicht reflecteren en daardoor de temperatuur koeler houden.

Deze verkoelende impact van aerosolen op wolken is echter moeilijk te meten, en dit heeft geleid tot aanzienlijke onzekerheid over de klimaatveranderingsprognoses.

De nieuwe studie, geleid door de Universiteit van Exeter, met nationale en internationale academische partners en het Britse Met Office, gebruikte de IJslandse vulkaanuitbarsting van 2014 om dit te onderzoeken.

"Deze enorme aërosolpluim in een verder bijna ongerepte omgeving vormde een ideaal natuurlijk experiment om de reacties van wolken op aërosolveranderingen te kwantificeren, namelijk de vingerafdruk van de aërosol op wolken", zei hoofdauteur Dr. Ying Chen. "Onze analyse laat zien dat aerosolen van de uitbarsting de bewolking met ongeveer 10% hebben vergroot.

"Op basis van deze bevindingen kunnen we zien dat meer dan 60% van het klimaatverkoelende effect van wolk-aerosol-interacties wordt veroorzaakt door toegenomen bewolking.

"Vulkanische aërosolen maakten wolken ook helderder door de grootte van de waterdruppels te verkleinen, maar dit had een aanzienlijk kleinere impact dan veranderingen in de bewolking bij het reflecteren van zonnestraling."

Eerdere modellen en waarnemingen suggereerden dat deze verheldering verantwoordelijk was voor het grootste deel van de afkoeling veroorzaakt door interacties tussen wolken en aerosolen.

Waterdruppels vormen zich meestal in de atmosfeer rond aerosoldeeltjes, dus een hogere concentratie van deze deeltjes maakt het gemakkelijker voor wolkendruppels om zich te vormen. Omdat deze wolkendruppels echter kleiner en talrijker zijn, kunnen de resulterende wolken meer water vasthouden voordat er regenval optreedt - dus meer aerosolen in de atmosfeer kunnen leiden tot meer bewolking maar minder regen.

De studie gebruikte satellietgegevens en computerleren om bewolking en helderheid te bestuderen. Het gebruikte 20 jaar satellietwolkbeelden van twee verschillende satellietplatforms uit de regio om de perioden voor en na de vulkaanuitbarsting te vergelijken. De bevindingen zullen observationeel bewijs leveren van de klimaateffecten van aerosolen om de modellen te verbeteren die door wetenschappers worden gebruikt om klimaatverandering te voorspellen.

Jim Haywood, hoogleraar Atmospheric Science aan de University of Exeter en onderdeel van het Global Systems Institute, en een Met Office Research Fellow, zei:"Ons eerdere werk had aangetoond dat modelsimulaties kunnen worden gebruikt om de relatieve bijdrage van aerosol-wolken te ontrafelen -klimaateffecten en mogelijk verwarrende meteorologische variabiliteit.

"Dit werk is radicaal anders omdat het niet afhankelijk is van modellen; het maakt gebruik van geavanceerde machine learning-technieken die worden toegepast op satellietwaarnemingen om te simuleren hoe de cloud eruit zou zien zonder de aerosolen.

"Er worden duidelijke verschillen waargenomen tussen de voorspelde en waargenomen wolkeneigenschappen die kunnen worden gebruikt om de gevolgen van aerosol-wolk-klimaat te beoordelen."

Het artikel, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Geoscience , is getiteld:"Machine-learning onthult dat klimaatforcering door aerosolen wordt gedomineerd door een grotere bewolking." + Verder verkennen

Aërosoldeeltjes koelen het klimaat minder af dan we dachten