Атмосферные частицы могут осветлять холодные облака так же, как и теплые

Впервые с помощью моделирования ученые из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) обнаружили, что атмосферные частицы могут осветлять холодные облака в Арктике. Моделирование показало, что низкие облака над Арктикой могут быть осветлены путем преднамеренного введения в атмосферу мелких частиц, известных как аэрозоли. Ранее было известно, что введение аэрозолей в низкие облака над теплым океаном в некоторых случаях может уменьшить количество солнечного света, достигающего поверхности. Эта концепция, ранее не тестировавшаяся в Арктике, называется осветлением морских облаков и может происходить естественно, например, с выхлопными газами судов.

Модельные симуляции, проведенные PNNL совместно с Национальным центром атмосферных исследований (NCAR) и Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA), показали, что осветление арктических облаков может оказывать значительное влияние на местный климат, но, вероятно, не будет существенно изменять глобальный энергетический баланс.

Идея распыления морской соли или других мелких частиц в низкие облака над океаном ранее тестировалась в компьютерных моделях для умеренных регионов. Более яркие облака отражают больше солнечной энергии обратно в космос, затеняя и охлаждая поверхность. Это усиливает естественный процесс, когда морские брызги поднимаются в атмосферу с волн. Исследователи хотели выяснить, будет ли эта концепция работать в Арктике, что важно для оценки потенциальных методов геоинженерии, предлагаемых как временная мера для смягчения климатических эффектов парниковых газов.

В исследовании использовалась ведущая общедоступная атмосферная модель Weather Research and Forecasting Model (WRF), способная детально разрешать облака и представлять сложные микрофизические взаимодействия между ними и аэрозолями. Было проведено восемь серий моделирования — от чистых до загрязненных атмосферных условий — с имитацией инъекции аэрозольных частиц. Результаты показали влияние частиц при широком спектре фоновых условий.

В данной работе рассматривались идеализированные случаи. Например, в начальный момент не учитывался ветер, хотя он мог развиваться в ходе симуляции. Поскольку в Арктике ветрено, следующие исследования будут изучать влияние этого и других допущений, включая перенос частиц ветром по всей площади моделирования.