Влияние космических лучей на формирование облачных капель исследовано в глобальной климатической модели

Исследовательская группа из Университета штата Нью-Йорк в Олбани и Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории использовала глобальную атмосферную модель. Оценки показали, что заряженные ионы, производимые космическими лучами в атмосфере, увеличивают образование новых атмосферных частиц в десять раз по сравнению с частицами, образованными соответствующим нейтральным, незаряженным механизмом. Хотя ионизация космическими лучами важна для формирования аэрозольных частиц и изменения состава облаков, команда установила, что изменения в течение солнечного цикла недостаточны для создания измеримого изменения в энергетическом балансе Земли.

Установление физического механизма связи между космическими лучами и климатом остаётся сложной задачей. Один из предложенных механизмов — цепочка событий, в которой космическое излучение влияет на концентрацию ионов в атмосфере, что провоцирует образование новых частиц. Эти частицы растут, пока не станут достаточно большими, чтобы сформировать облачные капли, что в итоге может изменить энергетический баланс планеты. Учёные в этом исследовании задались ключевым вопросом: достаточно ли велики вариации в течение солнечных циклов, чтобы оказать измеримое влияние на климат.

Для исследования учёные добавили механизм ион-опосредованной нуклеации в глобальную климатическую модель. Они сравнили общие скорости нуклеации, количество облачных капель и энергетический баланс Земли с учётом ионизации и без неё, а также смоделировали их вариации, используя измеренные изменения космических лучей в разные фазы 11-летнего солнечного цикла. Среднее изменение глобального энергетического баланса между солнечным минимумом и максимумом составило менее 0,06 Вт/м². Это более чем в десять раз меньше изменений, вызванных увеличением содержания диоксида углерода или аэрозольных частиц в результате деятельности человека за последние сто лет.