Новая методика моделирования, специфичная для углеродсодержащих аэрозольных частиц, улучшает климатическую модель

Исследователи из Университета Вайоминга и Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории усовершенствовали популярную атмосферную модель, добавив новый способ описания углеродсодержащих частиц в атмосфере. Улучшение учитывает свежий дым, состоящий почти исключительно из органических и сажевых частиц, которые не быстро вымываются из атмосферы и могут переноситься на большие расстояния от источника. Используя новую технику, ученые смогли более реалистично смоделировать глобальное распределение таких аэрозолей, не значительно увеличивая время или стоимость вычислений.

Углеродсодержащие аэрозольные частицы влияют на энергетический баланс Земли. Они поглощают и рассеивают солнечную энергию, что делает их неопределенным фактором в исследованиях изменений климата. Кроме того, они изменяют облака, влияют на видимость и негативно сказываются на здоровье человека. Сложность моделирования заключается в разнообразии их форм, размеров и состава, требующем упрощения для климатических моделей, чтобы избежать многолетних вычислений.

Предыдущее минималистичное представление аэрозолей в общепринятой климатической модели предполагало, что все частицы — сферы трех размеров, состоящие из смесей сульфатов, органического углерода, черного углерода, пыли и морской соли. Это предположение существенно занижало концентрации свежих, чистых углеродсодержащих частиц. Исследовательская группа разработала новый, четвертый режим в модели, представляющий только органический и черный углерод. Сравнение модели с четырьмя режимами со старой трехрежимной моделью и реальными измерениями по всему миру показало, что новое представление увеличивает концентрации черного углерода на всех высотах. Теперь команда рассматривает возможность дальнейшего различения органического углерода от пожаров и от транспортных средств, так как их растворимость различается.