Изучение судовых следов для информирования лиц, принимающих решения по климатическим интервенциям

Ученые из Sandia National Laboratories разработали компьютерные инструменты для изучения непреднамеренного увеличения яркости морских облаков. Чтобы понять, как движутся и рассеиваются судовые следы, исследователи создали математическую модель их образования и продолжительности существования. Результаты опубликованы в журнале Environmental Data Science.

Эта работа важна, поскольку судовые следы являются непреднамеренным примером технологии морского осветления облаков (marine cloud brightening). Эта группа технологий рассматривается для замедления изменения климата путем увеличения отражательной способности облаков над океаном. Понимание долгосрочного поведения таких аэрозольных инъекций в нижних слоях атмосферы необходимо для оценки потенциальных рисков и преимуществ климатических интервенций.

"Выхлопы судов — это пример инъекции аэрозолей в нижние слои атмосферы, влияющих на локальную среду, и это происходит ежедневно", — говорит ведущий специалист проекта, статистик Линдсей Шэнд. — "Мы обнаружили, что судовые следы могут сохраняться более 24 часов, что дольше, чем было задокументировано ранее".

Исследователи использовали спутниковые снимки NOAA и NASA, фиксирующие регион каждые 5–15 минут. Сосредоточившись на акватории северной части Тихого океана, они разработали два новых алгоритма для отслеживания следов. Имиджевый алгоритм, использующий последовательности спутниковых снимков, позволил наблюдать за поведением следов более 12, а иногда до 29 часов, что значительно превышает возможности большинства атмосферных моделей. Алгоритм преодолевает сложности, связанные с отслеживанием низких облаков (ниже 3000 футов) и изменением освещенности на рассвете и закате.

"Понимание того, как аэрозоли от судов и других видов деятельности человека влияют на климат, является одним из самых больших источников неопределенности в климатических моделях", — отмечает Шэнд. Уточнение этих эффектов позволит улучшить модели и поддержать принятие решений. Разработанные инструменты также могут быть применены для изучения будущих целенаправленных экспериментов по осветлению облаков.