Źródło zdjęcia: NASA
Badanie finansowane przez NASA wykazało, że niektóre modele klimatu mogą przeceniać ilość pary wodnej przedostającej się do atmosfery w miarę ocieplania się Ziemi. Ponieważ para wodna jest najważniejszym gazem cieplarnianym zatrzymującym ciepło w naszej atmosferze, niektóre prognozy klimatu mogą przeceniać przyszłe wzrosty temperatury.
W odpowiedzi na ludzkie emisje gazów cieplarnianych, takich jak dwutlenek węgla, Ziemia ogrzewa się, więcej wody odparowuje z oceanu, a ilość pary wodnej w atmosferze wzrasta. Ponieważ para wodna jest również gazem cieplarnianym, prowadzi to do dalszego wzrostu temperatury powierzchni. Ten efekt jest znany jako „dodatnie sprzężenie zwrotne pary wodnej”. Jego istnienie i wielkość były sporne od kilku lat.
Ken Minschwaner, fizyk z New Mexico Institute of Mining and Technology, Socorro, N.M. i Andrew Dessler, badacz z University of Maryland, College Park oraz NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md. Jest w numerze z 15 marca czasopisma American Meteorological Society Journal of Climate. Naukowcy wykorzystali dane dotyczące pary wodnej w górnej troposferze (10-14 km lub 6-9 mil wysokości) z satelity NASA Upper Atmosphere Research (UARS).
Ich praca zweryfikowała, że para wodna rośnie w atmosferze w miarę ocieplania się powierzchni. Odkryli, że wzrost pary wodnej nie był tak wysoki, jak zakładało to wiele modeli komputerowych do prognozowania klimatu. „Nasze badanie potwierdza istnienie dodatniego sprzężenia zwrotnego pary wodnej w atmosferze, ale może być słabsze niż się spodziewaliśmy” - powiedział Minschwaner.
„Jednym z obowiązków nauki jest dobre przewidywanie przyszłego klimatu, ponieważ decydenci decydują o tym właśnie przy podejmowaniu decyzji” - powiedział Dessler. „To badanie jest kolejnym krokiem w kierunku poprawy tych prognoz klimatu” - dodał.
Według Desslera wielkość dodatniego sprzężenia zwrotnego pary wodnej jest kluczową debatą w kręgach nauk o klimacie. Niektórzy klimatolodzy twierdzili, że atmosferyczna para wodna nie wzrośnie w odpowiedzi na globalne ocieplenie, a może nawet się obniżyć. Ogólne modele cyrkulacji, podstawowe narzędzie wykorzystywane przez naukowców do przewidywania przyszłości naszego klimatu, przewidują, że atmosfera doświadczy znacznego wzrostu pary wodnej.
Satelita UARS NASA został wykorzystany do pomiaru pary wodnej w skali globalnej z niespotykaną dokładnością w górnej troposferze. Poziomy wilgotności w tej części atmosfery, szczególnie w tropikach, są ważne dla klimatu globalnego, ponieważ to tutaj para wodna ma największy wpływ jako gaz cieplarniany.
UARS zarejestrował zarówno wilgotność właściwą, jak i względną w górnej troposferze. Wilgotność właściwa odnosi się do faktycznej ilości pary wodnej w powietrzu. Wilgotność względna odnosi się do punktu nasycenia, ilości pary wodnej w powietrzu podzielonej przez maksymalną ilość wody, którą powietrze może zatrzymać w danej temperaturze. Wraz ze wzrostem temperatury powietrza ciepłe powietrze może pomieścić więcej wody, a także zwiększa się punkt nasycenia powietrza.
W większości modeli komputerów wilgotność względna pozostaje na stałym poziomie na obecnych poziomach. Modele, które zawierają sprzężenie zwrotne pary wodnej o stałej wilgotności względnej, przewidują, że powierzchnia Ziemi ogrzeje się prawie dwa razy więcej w ciągu następnych 100 lat, niż modele bez sprzężenia zwrotnego pary wodnej.
Wykorzystując dane UARS do faktycznego oszacowania zarówno wilgotności właściwej, jak i wilgotności względnej, naukowcy odkryli, podczas gdy para wodna rośnie wraz z temperaturą w górnej troposferze, efekt sprzężenia zwrotnego nie jest tak silny, jak przewidywały modele. „Wzrost pary wodnej przy wyższych temperaturach nie jest wystarczająco duży, aby utrzymać stałą wilgotność względną”, powiedział Minschwaner. Te nowe odkrycia będą przydatne do testowania i ulepszania globalnych modeli klimatu.
Earth Science Enterprise NASA jest zaangażowana w zrozumienie Ziemi jako zintegrowanego systemu i stosowanie nauki o systemie Ziemi w celu poprawy prognozowania klimatu, pogody i zagrożeń naturalnych przy użyciu unikalnego punktu obserwacyjnego przestrzeni kosmicznej. NASA planuje wystrzelić satelitę Aura w czerwcu 2004 r. Wraz z satelitami Terra i Aqua, które już działają, Aura będzie monitorować zmiany w ziemskiej atmosferze.
Oryginalne źródło: NASA News Release
