Ograniczone wymuszanie aerozoli poprawia jakość prognoz klimatycznych
Porozumienie paryskie w sprawie zmiany klimatu nakłada na kraje zobowiązanie do ograniczenia globalnego ocieplenia spowodowanego działalnością człowieka do 2°C powyżej poziomu sprzed epoki przemysłowej. Osiągnięcie tego celu wymaga jednak dokładnego przewidywania ewolucji czasowej wymuszania radiacyjnego lub zmiany bilansu energetycznego atmosfery oraz wpływu tej zmiany na klimat. „Niepewność w symulacji składników atmosfery, zwłaszcza tych związanych z aerozolami, chmurami i interakcjami między nimi, utrudnia nam zrozumienie dawnych oraz prognozowanie przyszłych zmian klimatu”, mówi Ilona Riipinen, dyrektor Centrum Badań nad Klimatem im. Bolina na Uniwersytecie Sztokholmskim. Dzięki wsparciu ze środków finansowanego przez UE projektu FORCeS Riipinen pracuje nad zmianą tego stanu rzeczy. „Naszym celem w projekcie było dokładniejsze zrozumienie oraz zmniejszenie niepewności w wymuszaniu klimatu związanym z interakcjami między aerozolami, chmurami a klimatem”, dodaje.
Jak zmiany w zakresie aerozoli mogą zrównoważyć ocieplenie spowodowane emisją gazów cieplarnianych
Antropogeniczne aerozole mają chłodzący wpływ netto na klimat, który kompensuje część ocieplenia spowodowanego emisją gazów cieplarnianych. Wyzwanie polega na tym, że skala tego wpływu nie jest tak dobrze poznana, jak na przykład w przypadku wpływu gazów cieplarnianych na ocieplenie klimatu. „Dokładne szacunki dotyczące czasu, jaki pozostał nam na redukcję gazów cieplarnianych w celu osiągnięcia naszych celów klimatycznych, wymagają wiarygodnej kwantyfikacji wymuszania klimatu związanego z aerozolami”, wyjaśnia Riipinen. Prognozy mówią, że emisje aerozoli znacznie spadną w nadchodzących dziesięcioleciach, powodując nasilenie się efektu ocieplenia. „Dlatego kluczowe jest ustalenie, w jakim stopniu zmiany aerozoli – czy to spowodowane emisjami antropogenicznymi, czy też sprzężeniem zwrotnym wywołanym ociepleniem – kompensują bądź też wzmacniają ocieplenie spowodowane emisjami gazów cieplarnianych”, mówi Riipinen.
Ulepszenie modeli klimatycznych
Aby pomóc w uzyskaniu tych informacji, badacze skupieni wokół projektu FORCeS zidentyfikowali najważniejsze procesy i składniki chmur oraz aerozoli kontrolujące wymuszanie radiacyjne i przejściową reakcję klimatu. „Jednym z naszych głównych założeń było wprowadzenie precyzyjnych ulepszeń do zestawu wiodących europejskich modeli klimatycznych potrzebnych do uzyskania bardziej wiarygodnych symulacji klimatu”, zauważa Riipinen. Ponadto, dzięki wykorzystaniu dostępnych modeli, metod statystycznych, danych i obserwacji, projekt zwiększył wiarygodność szacunków antropogenicznego wymuszania radiacyjnego związanego z aerozolami oraz interakcjami między aerozolami a chmurami. „Dokonaliśmy także kwantyfikacji krótkoterminowego wpływu na klimat i związane z nim zakresy niepewności dla zestawu prawdopodobnych kombinacji krótkoterminowych ścieżek emisji gazów cieplarnianych i aerozoli”, mówi Riipinen.
Na dobrej drodze do osiągnięcia celów klimatycznych
Projekt FORCeS przyczynił się do poprawy fundamentalnego zrozumienia interakcji między aerozolami chmurami i klimatem i ulepszył wiodące europejskie modele klimatyczne pod względem reprezentacji aerozoli i chmur. Zespół przeprowadził także nowe oceny roli aerozoli i chmur w przeszłej i przyszłej ewolucji klimatu. „Chociaż pozostaje jeszcze wiele do zrobienia, nasze badania wyznaczają właściwej ścieżce do osiągnięcia ambitnych celów klimatycznych”, dodaje Riipinen. W ramach projektu opublikowano ponad 200 oryginalnych recenzowanych artykułów, trzy raporty nt. polityki oraz ogólnodostępne naukowe raporty podsumowujące i zestawy danych. Zespół badawczy kontynuuje obecnie prace nad integracją wszystkich skal istotnych dla interakcji między aerozolami chmurami i klimatem.
Słowa kluczowe
FORCeS, prognozy klimatyczne, aerozol, zmiana klimatu, wymuszanie radiacyjne, emisje gazów cieplarnianych
