Caltechin ja Googlen tutkimus: matalat pilvet kiihdyttävät ilmaston lämpenemistä

California Institute of Technologyn ja Google Alphabet Inc:n ↗ 0.78% tutkijat ovat julkaisseet tuloksia, joiden mukaan trooppisen Tyynenmeren yllä olevat matalat pilvet ohenevat hiilidioksidipitoisuuksien nousun ja merenpinnan lämpenemisen seurauksena. Tämä luo takaisinkytkentäilmiön, joka voimistaa ilmaston lämpenemistä enemmän kuin monet nykyiset ilmastomallit ennustavat.

Valtava simulaatioponnistus

Torstaina Science Advances -lehdessä julkaistu tutkimus perustui 7 083 korkean resoluution simulaatioon trooppisen Tyynenmeren matalista pilvistä, jotta merenpinnan lämpenemisen vaikutukset voitiin erottaa CO2:n suorasta säteilyvaikutuksesta pilvien käyttäytymiseen. Tutkijat havaitsivat "voimakkaan, epälineaarisen pilvivasteen, kun pinnan lämpeneminen yhdistyy korkeisiin CO2-pitoisuuksiin", mikä tarkoittaa, että ohenemisilmiö kiihtyy päästöjen kasvaessa sen sijaan, että se lisääntyisi tasaisella tahdilla.science+1

Tutkimusta johti Zhaoyi Shen, Caltechin ilmastodynamiikan ryhmän tutkijatohtori, joka tutkii rajakerroksen pilviä ja niiden takaisinkytkentöjä ilmastonmuutoksessa. Laaja aineisto kehitettiin yhteistyössä Googlen kanssa hyödyntämällä korkean suorituskyvyn laskentaresursseja simulaatioiden ajamiseen resoluutiolla, joka on riittävän tarkka pilvikerrosten sisäisen turbulenssin ja konvektion havaitsemiseksi.szy21+2

Vaikutukset ilmaston herkkyyteen

"Tuloksemme osoittavat matalien pilvien mahdollisesti suuria ja nopeita muutoksia korkeissa CO2-pitoisuuksissa, mikä viittaa siihen, että maapallon ilmasto saattaa olla" herkempi kuin standardiennusteet osoittavat, Caltechin tiedotteessa todettiin. Havainnot lisäävät näyttöä siitä, että pilvien takaisinkytkennät työntävät ilmaston tasapainoherkkyyttä eli ilmakehän CO2-pitoisuuden kaksinkertaistumisesta odotettavaa lämpenemistä kohti arvioitujen vaihteluvälien yläpäätä.gps.caltech

Caltechin ilmastodynamiikan ryhmää johtavan Tapio Schneiderin aiempi työ osoitti vuonna 2019, että yli 1 200 miljoonasosan CO2-pitoisuudet voisivat horjuttaa merellisiä stratocumulus-pilviä kokonaan, mikä laukaisisi noin 8 celsiusasteen äkillisen lämpenemisen. Uusi tutkimus viittaa siihen, että jopa alhaisemmilla CO2-tasoilla pilvien epälineaarinen vaste edistää jo lämpenemisen voimistumista.caltech

Pysyvä tieteellinen arvoitus

Matalat pilvet on pitkään tunnistettu suurimmaksi epävarmuustekijäksi ilmastomallien tulevaisuuden lämpenemisennusteissa. Erillisessä, loppuvuodesta 2024 Science-lehdessä julkaistussa tutkimuksessa todettiin, että ennätysalhainen planeetan albedo – joka johtuu suurelta osin matalien pilvien peittävyyden vähenemisestä pohjoisilla keskileveyksillä ja tropiikissa – on ensisijainen tekijä vuoden 2023 lämpötilapiikin takana. Caltechin ja Googlen tutkimus tarjoaa mekanistisen selityksen sille, miksi nämä pilvet katoavat nopeammin kuin monet mallit ennustavat, ja osoittaa CO2:n suoran vaikutuksen pilvidynamiikkaan aiemmin aliarvioituna tekijänä.science