Stockholms universitet logo, länk till startsida

Ostörd miljö ger inblick i molnens historia

Genom att använda satellitdata över södra halvklotet går det att förstå hur molnegenskaper förändrats på global skala, från förindustriell tid till nutid. Studien, från slutet av juli, belyser en av de största osäkerheterna som finns i dagens klimatmodeller – hur små partiklar i atmosfären (aerosoler) bidrar till klimatförändringen.

Moln över södra Indiska oceanen, observerade på NASA-satelliten Aqua. Foto: NASA
Moln över södra Indiska oceanen, observerade med instrumentet MODIS på NASA-satelliten Aqua, som används i studien. Foto: NASA


Klimatmodeller beskriver bland annat hur växthusgaser driver den globala uppvärmningen, och hur aerosoler på kortare tidsskala har en motverkande kylande effekt. De här små partiklarna skapas av mänsklig aktivitet, som utsläpp från förbränning, trafik och industri. Men det finns också naturliga källor, aerosolerna kan till exempel härstamma från biologiska aktiviteter och havssalt.

Aerosoler viktiga för klimatet

Aerosolpartiklarna påverkar jordens strålningsbalans, och ökar reflektionen av inkommande solstrålning, men de påverkar också strålningen och klimatet indirekt genom sin interaktion med moln. Ett sätt detta sker på är att fungera som kärnor där molndroppar kan bildas. Ju fler aerosoler desto fler molndroppar, vilket i sin tur ökar molnens täthet då de blir mer reflektiva. Därmed blir molnens kylande effekt större. Jordens förmåga att reflektera solstrålning (med hänsyn tagen till partiklar, moln, och ytans egenskaper) kallas albedo.

Vår förståelse av hur mängden aerosoler ändrats från förindustriell tid till idag är begränsad. Att vi inte har information om förindustriella nivåer begränsar också klimatmodellers möjlighet att uppskatta hur stora effekterna av aerosoler varit på jordens temperatur och hur stora de kommer att vara i framtiden.

Studie i tidskriften PNAS

Studien, som publiceras i den vetenskapliga tidskriften PNAS i slutet av juli, utnyttjar faktumet att avlägsna och därmed rena delar av den södra hemisfären kan fungera som en analogi till den förindustriella atmosfären, och därmed ge information om dess sammansättning. I studien kontrasteras satellitmätningar av molndroppskoncentration i norra hemisfären – som idag innehåller en stor mängd aerosoler från antropogena källor – och över den förhållandevis rena Södra oceanen (det vill säga vid höga latituder i södra hemisfären) – dit antropogena utsläpp av aerosoler inte når. Dessa mätningar används för att kvantifiera förändringen i jordens albedo som antropogena aerosoler orsakat sedan förindustriell tid.

Resultaten indikerar att koncentrationen av molndroppar, och av aerosolpartiklar i förindustriell tid, var högre än vad dagens klimatmodeller uppskattar dem till. Detta kan betyda att partiklar från mänsklig aktivitet inte har fullt så stor kylande effekt på klimatet som klimatmodeller indikerar.

Begränsningar i vår förmåga att mäta aerosoler i den förindustriella atmosfären gör det svårt att få ner osäkerheten i hur mycket uppvärmning vi kommer att se i framtiden.

– Att titta på den rena södra hemisfären är ett sätt att se på en del av atmosfären som vi inte förorenat med partiklar. Det ger oss en inblick i hur det kan ha sett ut innan industrialiseringen, och kan hjälpa oss förstå klimatets känslighet, och att bättre förutsäga hur framtidens klimat kommer att utvecklas, säger Frida Bender, som är forskare i meteorologi vid Stockholms universitet och en av författarna till studien.

Mer information

Studien “The hemispheric contrast in cloud microphysical properties constrains aerosol forcing” publicerades i PNAS i slutet av juli.