Μετρώντας τη επίδραση των φωτο-απορροφητικών σωματιδίων σε χιόνια, τους παγετώνες και το κάλυμμα πάγου της Γης

Όταν σκόνη, αιθάλη και άλλα μαύρα ή σκούρου χρώματος σωματίδια που εκπέμπονται μέσω της μόλυνσης, εγκιβωτίζονται στο χιόνι και στον πάγο, αυξάνουν την τήξη τους. Οι ερευνητές του Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) ηγήθηκαν μιας ολοκληρωμένης επισκόπησης των επιστημονικών ερευνών για τα φωτο-απορροφητικά σωματίδια.

Τα ευρήματά τους προσφέρουν καλύτερη κατανόηση αυτών των σύνθετων μετατροπέων του κλίματος, υπογραμμίζοντας την εκτεταμένη επίδραση των σωματιδίων, που επηρεάζουν τις προμήθειες γλυκού νερού, την άνοδο της στάθμης της θάλασσας, καθώς και την ατμοσφαιρική θερμότητα και το σχηματισμό νεφών.

Η ομάδα συνόψισε το εύρος των μετρήσεων που χρησιμοποιήθηκαν για τη μέτρηση αυτών των σωματιδίων στο χιόνι και στον πάγο, ειδικά σε περιοχές που είναι πιο ευαίσθητες για αλλαγές στην ικανότητα της Γης να ανακλά το ηλιακό φως. Η επισκόπηση, επίσης, κάλυψε τις διαδικασίες μοντελοποίησης που προτείνει τρόπους για την αύξηση της κατανόησης της επίδρασης των σωματιδίων στο παγκόσμιο κλίμα.

Όπως αποκαλύπτει το όνομά τους, τα φωτο-απορροφητικά σωματίδια απορροφούν το φως και έτσι γίνονται ένας κύριος παράγοντας στην αύξηση της τήξης του χιονιού και του πάγου. Επίσης επηρεάζουν την θερμοκρασία της Γης, την ικανότητα της επιφάνειάς της να ανακλά το φως του ήλιου, την ποσότητα του γλυκού νερού και την άνοδο του επιπέδου των θαλασσών. Είναι φανερό πως τα σωματίδια αυτά αποτελούν ένα σημαντικό παράγοντα της κλιματικής αλλαγής και αυτό καταγράφεται στις εκθέσεις της Διακυβερνητικής Επιτροπής για την Κλιματική Αλλαγή.

Ως στόχος τέθηκε η ποσοτικοποίηση των επιπτώσεων και η προσομοίωση πιθανών μελλοντικών αλλαγών για να κατανοηθεί καλύτερα η αλλαγή του κλίματος. Η ομάδα υπό την καθοδήγηση του Dr. Yun Qian στο PNNL, επανεξέτασε εκατοντάδες ερευνητικά άρθρα για να συνοψίσει τις τεχνικές μεθόδους για τη μέτρηση των φωτο-απορροφητικών σωματιδίων σε χιόνι και πάγο. Αξιολόγησε την πρόοδο μετρώντας τα στην Αρκτική, στο Θιβετιανό οροπέδιο και άλλες μέσου υψομέτρου περιοχές. Η ομάδα επίσης ανάλυσε την κατάσταση του μοντέλου της συγκέντρωσης μάζας των σωματιδίων, της μείωσης της λευκότητας (albedo), της πρόσληψης ακτινοβολίας και της κλιματικής και υδρολογικής επίδρασης σε παγκόσμια και τοπική κλίμακα. Τέλος, προσδιόρισε τις ερευνητικές ανάγκες για μείωση των αβεβαιοτήτων στις επιδράσεις των φωτο-απορροφητικών σωματιδίων στο χιόνι και τον πάγο στο παγκόσμιο και το τοπικό κλίμα και στον υδρολογικό κύκλο.

Χρειάζονται πιο συστηματικές μετρήσεις και συντονισμένες προσπάθειες που θα βοηθήσουν να αυξηθεί η κατανόηση των επιδράσεων των φωτο-απορροφητικών σωματιδίων στο χιόνι και τον πάγο και να μετρηθούν οι επιπτώσεις τους στο παγκόσμιο κλίμα. Οι ερευνητές προτείνουν μια σειρά βημάτων προς αυτή την κατεύθυνση, όπως η αύξηση των μετρήσεων, η ενσωμάτωση των διαδικασιών σε παγκόσμια μοντέλα, η συλλογή πιο συχνών μετρήσεων των ακαθαρσιών σε χιόνι από μέσα ύψη και τις πολικές περιοχές κ.ά.

Πηγή: Pacific Northwest National Laboratory

Περισσότερα στο άρθρο: Qian Y, TJ Yasunari, SJ Doherty, MG Flanner, WM Lau, J Ming, H Wang, M Wang, SG Warren, and R Zhang, 2014, «Light-absorbing Particles in Snow and Ice: Measurement and Modeling of Climatic and Hydrological Impact», Advances in Atmospheric Sciences 32(1): 64-91