Bessere Klimaprojektionen durch begrenzten Aerosolantrieb
Im Übereinkommen von Paris ist festgelegt, dass die Länder versuchen müssen, die globale Erwärmung durch anthropogene Aktivitäten auf 2 °C im Vergleich zum vorindustriellen Niveau zu begrenzen. Um dieses Ziel zu erreichen, muss die zeitliche Evolution des Strahlungsantriebs, bzw. der Veränderungen in der Energiebilanz der Atmosphäre, und deren Folgen für das Klima präzise bestimmt werden können. „Durch die Unsicherheit bei Simulationen der Komponenten der Atmosphäre, insbesondere derer im Zusammenhang mit Aerosolen, Wolken und ihren Wechselwirkungen, können vergangene und kommende Klimaveränderungen kaum erklärt werden“, sagt Ilona Riipinen, Leiterin des Bolin-Zentrums für Klimaforschung an der Universität Stockholm. Mit Unterstützung des EU-finanzierten Projekts FORCeS will Riipinen das ändern. „Das Ziel in diesem Projekt war, die Unsicherheit beim Klimaantrieb durch Wechselwirkungen zwischen Aerosolen, Wolken und Klima zu verstehen und zu reduzieren“, fährt sie fort.
Wie Aerosolveränderungen die Erwärmung durch Treibhausgasemissionen ausgleichen können
Anthropogene Aerosole haben einen Nettokühleffekt auf das Klima, mit dem ein Teil der Erwärmung durch Treibhausgasemissionen ausgeglichen werden kann. Das Problem ist, dass das Ausmaß dieses Effekts nicht so bekannt ist wie zum Beispiel die Erwärmung durch Treibhausgase. „Für genaue Schätzungen, wie viel Zeit bleibt, um die Treibhausgase zu reduzieren und die Klimaziele zu erreichen, sind solide Quantifizierungen der Klimaantriebe im Zusammenhang mit Aerosolen notwendig“, erklärt Riipinen. Die Aerosolemissionen werden in den kommenden Jahrzehnten vermutlich stark abnehmen, sodass es zu einer Erwärmung kommt. „Deshalb ist es wichtig, das Ausmaß zu kennen, in dem Aerosolveränderungen – durch anthropogene Emissionen oder als Reaktion auf die Erwärmung – die Erwärmung durch Treibhausgasemissionen ausgleichen oder verstärken“, so Riipinen.
Bessere Klimamodelle
Um diese Informationen bereitzustellen, haben die FORCeS-Forschenden die wichtigsten Wolken- und Aerosolvorgänge und -komponenten bestimmt, mit denen der Strahlungsantrieb und die vorübergehende Klimareaktion reguliert wird. „Ein Hauptaugenmerk war, gezielte Verbesserungen an führenden europäischen Klimamodellen vorzunehmen, um zuverlässigere Klimasimulationen zu erhalten“, berichtet Riipinen. Indem es verfügbare Modelle, statistische Methoden, Daten und Beobachtungen nutze, konnte das Projektteam auch das Vertrauen in Schätzungen des anthropogenen Strahlungsantriebs im Zusammenhang mit Aerosolen und den Wechselwirkungen zwischen Aerosolen und Wolken zu stärken. „Wir haben auch für eine Reihe an plausiblen Kombinationen kurzfristiger Trends der Treibhausgas- und Aerosolemissionen die kurzfristigen Klimaauswirkungen und damit verbundenen Unsicherheitsbereiche quantifiziert“, sagt Riipinen.
Auf dem richtigen Weg zu den Klimazielen
Mit dem FORCeS-Projekt wurde erfolgreich das Grundverständnis zu den Wechselwirkungen zwischen Aerosolen, Wolken und dem Klima vertieft. Außerdem wurden führende europäische Klimamodelle hinsichtlich der Darstellung von Aerosolen und Wolken verbessert. Darüber hinaus wurde die Rolle der Aerosole und Wolken in vergangenen und kommenden Klimaentwicklungen neu bewertet. „Es bleibt zwar noch mehr Arbeit, aber mit unserer Forschung ist der richtige Weg zu den ehrgeizigen Klimazielen eindeutiger“, schließt Riipinen. Im Rahmen des Projekts wurden mehr als 200 von Gleichgesinnten geprüfte Artikel und drei Kurzdossiers veröffentlicht und wissenschaftliche Zusammenfassungen und Datensätze frei zur Verfügung gestellt. Das Forschungsteam arbeitet weiter daran, alle für die Wechselwirkungen zwischen Aerosolen, Wolken und Klima relevanten Skalen zu integrieren.
Schlüsselbegriffe
FORCeS, Klimaprojektionen, Aerosol, Klimawandel, Strahlungsantrieb, Treibhausgasemissionen
