Naukowcy udoskonalili model klimatyczny, w którym wcześniej przeszacowano współczynnik odbicia lodu, co doprowadziło do dokładniejszych przewidywań dotyczących topnienia lodu i skutków zmiany klimatu.
Ich rewizja uwzględnia wpływ wcześniej zaniedbanych właściwości fizycznych lodu.
W miarę wzrostu temperatur na świecie w wyniku zmiany klimatu wywołanej przez człowieka, precyzyjne skomputeryzowane modele klimatyczne będą miały kluczowe znaczenie dla rzucenia światła na dalszą ewolucję naszego klimatu w nadchodzących latach.
W badaniu opublikowanym w czasopiśmie „ Journal of Geophysical Research: Atmosferyzespół kierowany przez naukowców z Wydziału Nauk o Systemach Ziemi na Uniwersytecie Kalifornijskim w Irvine oraz Wydziału Nauk i Inżynierii Klimatu i Kosmosu Uniwersytetu Michigan ujawnił, w jaki sposób model klimatu powszechnie używany obecnie przez geologów przecenia kluczową właściwość fizyczną systemu klimatycznego Ziemi zwaną albedo, czyli stopień, w jakim lód odbija w przestrzeń kosmiczną ocieplające planetę światło słoneczne.
„Odkryliśmy, że w przypadku starych wersji modeli lód jest zbyt odblaskowy o około pięć procent” – powiedziała Chloe Clarke, naukowiec pracujący nad projektem w grupie profesora Charliego Zendera z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine. „Odbicie lodu było o wiele za wysokie”.
Ilość światła słonecznego, które planeta otrzymuje i odbija, jest ważna dla oszacowania, jak bardzo planeta się ociepli w nadchodzących latach. Poprzednie wersje modelu, tzw Model energetycznego eksaskalowego układu ziemskiego (E3SM) przeszacowali albedo, ponieważ nie uwzględniały tego, co Clarke określił jako mikrofizyczne właściwości lodu w ocieplającym się świecie.
Właściwości te obejmują wpływ glonów i kurzu na albedo. Ciemne glony i kurz mogą powodować, że śnieg i lód będą mniej odblaskowe i mniej zdolne do odbijania światła słonecznego.
Analiza z wykorzystaniem danych satelitarnych
Aby przeprowadzić analizę, Clarke i jej zespół przestudiowali dane satelitarne, aby śledzić albedo pokrywy lodowej Grenlandii. Odkryli, że współczynnik odbicia E3SM zawyża współczynnik odbicia pokrywy lodowej, „co oznacza, że model szacuje stopienie w mniejszym stopniu, niż można by się spodziewać na podstawie właściwości mikrofizycznych lodu” – powiedział Clarke.
Jednak dzięki zastosowaniu w modelu nowego współczynnika odbicia lodu, pokrywa lodowa Grenlandii topi się w tempie o około sześć gigaton większym niż w starszych wersjach modelu. Opiera się to na pomiarach albedo, które są bardziej spójne z obserwacjami satelitarnymi.
Clarke ma nadzieję, że badanie jej zespołu podkreśliło znaczenie pozornie drobnych właściwości, które mogą mieć dalekosiężne konsekwencje dla ogólnego klimatu. „Myślę, że nasza praca pomoże modelom znacznie lepiej uchwycić informacje zwrotne dotyczące klimatu związane ze śniegiem i lodem” – powiedziała.
Następnie Clarke chce zbadać różne zamarznięte części planety, aby ocenić, jak powszechna jest rozbieżność albedo w E3SM. „Nasze kolejne kroki polegają na tym, aby działał on globalnie, a nie tylko nad Grenlandią” – powiedział Clarke, który zamierza również porównać tempo topnienia nowej pokrywy lodowej Grenlandii z obserwacjami, aby zmierzyć, o ile dokładniejsze jest nowe albedo lodu. „Przydałoby się zastosować go do lodowców w miejscach takich jak Andy i Alaska”.
Odniesienie: „Wpływ procesów radiacyjnych lodu opartego fizycznie na albedo pokrywy lodowej Grenlandii i bilans masy powierzchniowej w E3SM”, CA Whicker-Clarke, R. Antwerpen, MG Flanner, A. Schneider, M. Tedesco i CS Zender, 8 kwietnia 2024 r. , Journal of Geophysical Research: Atmosfery.
DOI: 10.1029/2023JD040241
Dodatkowi autorzy to Raf Antwerpen (Obserwatorium Ziemi Lamont-Doherty), Mark G. Flanner (University of Michigan), Adam Schneider (National Oceanic and Atmospheric Administration), Marco Tedesco (Obserwatorium Ziemi Lamont-Doherty) i Charlie S. Zender (UC Irvine) ). Informacje o finansowaniu znajdują się w badaniu.
