気候変動は冷却雲を破壊する

低い海の雲の崩壊は、急激に地球の気温を上昇させる

未確認の気候変動により、冷却層積雲層が海を越えて崩壊する可能性があります。 ©ロジャー・カービー/ freeimages
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致命的なフィードバック:温室効果ガスの排出量が急激に増加し続けると、地球システムの重要な冷却剤である熱帯海洋雲が消失する可能性があります。 これまでのところ、これらの海成層積雲層は、宇宙に戻る短波日光の最大60%を反射します。 ただし、CO2レベルが約1, 200 ppmの場合、これらの雲量は溶解します。結果は、研究者が「自然気候変動」誌に報告しているように、地球全体の気温が8度上昇します。

雲は気候システムの重要なプレーヤーです。 その性質に応じて、それらは入射日光を反射することができ、したがって気候に冷却効果をもたらすことができます-これは特に雲量が少ない場合に当てはまります。 一方、高層雲は通常、地球から放射される熱を吸収し、大気をさらに加熱します。 しかし、すでに研究は、雲の性質と分布が地球温暖化によって変化したことを示しています-残念ながら、通常は良くありません。

海の上の冷却毛布

しかし、悪化する可能性があります。 なぜなら、カリフォルニア工科大学(Caltech)のTapio Schneiderと彼のチームが発見したように、CO2レベルの上昇に敏感なのはまさに海の層積雲です。 これらの雲は、これまで亜熱帯の海面の約20%を覆っています。 これらの雲は短波の太陽放射の30〜60%を宇宙空間に反射するため、これらの雲は地球の気候システムの重要な冷却剤です。

ただし、海洋層積雲が気候変動とCO2レベルの上昇にどのように応答するかは不明です。 理由:これらの雲は、小規模な乱流が原因で発生します。これは、冷たい雲の上部とその下の暖かい空気層のコントラストから生じます。 ただし、これらの乱流は局所的すぎて、グローバルな気候モデルで検出することはできません。

したがって、シュナイダーと彼のチームは、これらの雲の挙動をより詳細に調査するために、より高解像度で空間的に制限された空気の動きのモデルを使用しました。 彼らは、CO2値の増加に伴い、海水温、雲量、放射バランスがどのように変化するかをシミュレートしました。 ディスプレイ

1200 ppmからの急激な溶解

結果:大気中のCO2の約1, 200パーツ(ppm)のCO2値から、海の雲は劇的に変化します。 「値がこのしきい値を超えると、層積雲層が不安定になり、散らばった積雲雲になります」とシュナイダーと彼のチームは言います。 これは、未確認の気候変動で次世紀に到達する可能性のあるCO2値に対応します。

米国西海岸の前の海成層積雲の雲。 NASA / GSFC、MODIS

この雲の損失の結果:雲の覆いの冷却効果がなくなるため、海洋はかなり熱くなります。 「亜熱帯の海の表面温度は10度上昇し、熱帯の海は8度暖かくなっています」と研究者は報告しています。 全体として、これは8度の追加の地球温暖化につながる可能性があります。 この正のフィードバックは、気候変動を劇的に増加させるでしょう。

再生するのはそれほど簡単ではない

「我々の研究により、以前の気候モデルの盲点が明らかになりました」とシュナイダーは言います。 「技術の変化により排出量が削減され、CO2の排出量がそれほど高くならないことを願っています。 しかし、我々の結果は、以前は気づかなかった危険な気候変動のしきい値があることを示しています。

これに関する問題:これらの雲量がいったん崩壊すると、シミュレーションが明らかにしたように、それらを再生することは困難です。 大気中のCO2レベルが300 ppmを下回った場合にのみ、層積雲が再現し始めました。 これらの雲は、気候システムの他の転換点と同じように動作します。特定のしきい値を超えると、雲は元に戻れないか、または元に戻せない新しい状態に傾きます。

過去の暑い時期の説明は?

ただし、この雲のしきい値の発見は、パロ気候学の大きな謎を説明することもできます。 地球の歴史の暖かい時期には、地球の気温がCO2値が示唆するよりも高く上昇するためです。 たとえば、北極圏は約5, 000万年前のEoz nで氷がなかった。 ただし、地球規模の気候モデルでは4, 000 ppmという低いCO2レベルでこれを予測していますが、Eoz nのCO2レベルは2, 000 ppmに近い可能性があります。

「層積雲の毛布の崩壊は、非現実的に高レベルのCO2なしでそのような温室気候がどのように発生するかを説明できます」とシュナイダーと彼のチームは言います。 広大な海洋地域のアルベドの変化は、当時の気候をさらに加速させた可能性があります。 (Nature Geoscience、2019; doi:10.1038 / s41561-019-0310-1)

出典:カリフォルニア工科大学

-ナジャ・ポドブレガー