Deși majoritatea oamenilor abia le acordă atenție, masele de vapori de apă condensați care plutesc în atmosferă joacă un rol important în încălzirea globală.
Capacitatea de a prevedea cât de mult se va încălzi clima Pământului este vitală în a ajuta omenirea să se pregătească pentru viitor. La rândul său, aceasta necesită abordarea unei surse fundamentale de incertitudine în prognozarea încălzirii globale: norii.
Unii nori contribuie la răcire, reflectând o parte din energia Soarelui înapoi în spațiu. Alții contribuie la încălzire, acționând ca o pătură și captând o parte din energia de la suprafața Pământului, amplificând astfel efectul de seră.
Piesele puzzle-ului
„Norii interacționează foarte mult cu clima”, afirmă dr. Sandrine Bony, climatolog și directoare de cercetare la Centrul Național Francez pentru Cercetare Științifică (CNRS) din Paris.
Aceștia influențează structura atmosferei, afectând totul, de la temperatură și umiditate până la circulațiile atmosferice.
La rândul său, clima influențează locul și modul de formare a norilor, potrivit lui Bony, care este autor principal al raportului de evaluare din 2007 al Grupului interguvernamental privind schimbările climatice al ONU, laureat al premiului Nobel pentru Pace.
Atât de multe procese și bucle de feedback pot afecta schimbările climatice încât este util să defalcăm problema în părți mai mici.
„De fiecare dată când reușim să înțelegem mai bine unul dintre aspecte, reducem incertitudinea întregii probleme”, a spus Bony, care a coordonat proiectul EUREC4A finanțat de UE și încheiat anul trecut.
Cu ceva ani în urmă, Bony și colegii săi au descoperit că norii mici și pufoși frecvenți în regiunile de alizeu pot determina printre cele mai mari niveluri de incertitudine în modelele climatice. Aceștia sunt cunoscuți ca nori cumulus de alizeu.
Potrivit lui Bony, deși norii cumulus de alizeu sunt mici și relativ nespectaculoși, aceștia sunt numeroși și foarte răspândiți la tropice. Din cauza numărului lor mare, ceea ce se întâmplă cu ei are un potențial impact uriaș asupra climei.
EUREC4A a folosit drone, avioane și sateliți pentru a observa norii cumulus de alizeu și interacțiunile lor cu atmosfera deasupra Oceanului Atlantic de vest, lângă Barbados.
Multe modele presupun că structura și numărul acestor nori se vor modifica semnificativ pe măsură ce temperatura globală crește, generând posibile bucle de feedback care amplifică sau atenuează schimbările climatice. Modelele care prevăd o reducere semnificativă a acestor nori odată cu creșterea temperaturilor tind să preconizeze un grad mai ridicat de încălzire globală.
Vești bune
Însă Bony și colegii săi au descoperit că norii cumulus de alizeu se schimbă mult mai puțin decât era de așteptat pe măsură ce atmosfera se încălzește.
„Într-un fel, este o veste bună, deoarece un proces despre care credeam că ar putea cauza o amplificare însemnată a încălzirii globale nu pare să existe”, a spus ea.
Mai important, înseamnă că climatologii pot utiliza acum modele care să reprezinte mai precis comportamentul acestor nori atunci când preconizează efectele schimbărilor climatice.
Potrivit lui Bony, reducerea acestui element de incertitudine în prognozele amplorii globale a încălzirii va îmbunătăți precizia predicțiilor referitoare la impacturile locale, cum ar fi valurile de căldură din Europa.
„Creșterea frecvenței valurilor de căldură depinde în mare măsură de magnitudinea încălzirii globale”, a spus ea. „Iar magnitudinea încălzirii globale depinde în mare măsură de răspunsul norilor.”
Apă și gheață
În același timp, prof. Trude Storelvmo, om de știință care se ocupă de domeniul atmosferic la Universitatea Oslo din Norvegia, a explorat procesele din interiorul altui tip de nor – norii cu fază mixtă – pentru a contribui la îmbunătățirea modelelor climatice.
Ea este fascinată de modul în care procesele care apar la scară micrometrică în nori pot avea o influență atât de mare asupra proceselor atmosferice și climatologice la scară globală.
Norii cu fază mixtă conțin atât apă în stare lichidă, cât și gheață și sunt responsabili de majoritatea precipitațiilor de pe glob. În ultimii ani, a devenit clar că aceștia joacă un rol important și în schimbările climatice.
Storelvmo a coordonat proiectul MC2 finanțat de UE, care s-a derulat timp de cinci ani și s-a încheiat luna trecută, scoțând la iveală noi detalii despre modul în care norii cu fază mixtă reacționează la temperaturile mai ridicate. Rezultatele evidențiază urgența tranziției către o societate cu emisii scăzute de carbon.
Cu cât norii cu fază mixtă conțin mai multă apă în stare lichidă, cu atât sunt mai reflectorizanți. Iar reflectând mai multe radiații de la Soare departe de Pământ, aceștia răcesc atmosfera.
„Pe măsură ce atmosfera se încălzește, acești nori tind să treacă de la gheață la apă în stare lichidă”, a spus Storelvmo. „Ceea ce se întâmplă apoi este că norii devin și mai reflectorizanți și au un efect mai puternic de răcire.”
Trezirea la realitate
Însă cu câțiva ani în urmă Storelvmo și colegii săi au descoperit că majoritatea modelelor climatice globale supraestimează acest efect. Prin proiectul MC2, s-au lansat baloane în norii cu fază mixtă și s-au utilizat date de teledetecție de la sateliți pentru a le cerceta structura și compoziția.
Cercetătorii au descoperit că modelele climatice actuale tind să facă amestecul de apă și gheață din norii cu fază mixtă mai uniform și mai puțin complex decât este în realitate în nori, ducând la supraestimări ale cantității de gheață din nori.
Întrucât norii din modele au mai multă gheață de pierdut atunci când sunt încălziți în cadrul simulărilor, schimbarea capacității de reflexie este mai mare decât în cazul norilor reali, potrivit lui Storelvmo. Aceasta înseamnă că modelele supraestimează efectul de atenuare al norilor cu fază mixtă asupra schimbărilor climatice.
Atunci când echipa a introdus date mai realiste despre nori în modelele climatice și le-au supus încălzirii simulate, au făcut o altă constatare importantă: creșterea capacității de reflexie a norilor cu fază mixtă slăbește odată cu încălzirea.
Deși în cazul încălzirii moderate efectul de atenuare asupra temperaturilor ridicate este destul de puternic, nu se mai întâmplă la fel atunci când încălzirea se intensifică.
Există un punct în care toată gheața din nor se topește și efectul de răcire slăbește, apoi dispare complet. Momentul exact în care acest lucru începe să se întâmple este un subiect al cercetărilor viitoare.
Dar, potrivit lui Storelvmo, acest lucru nu face decât să reafirme necesitatea reducerii urgente a emisiilor de gaze cu efect de seră.
„Constatările noastre sugerează că, dacă lăsăm pur și simplu emisiile de gaze cu efect de seră să continue, încălzirea nu va mai fi doar liniară și treptată. Ar putea avea loc o accelerare rapidă a încălzirii atunci când se ajunge într-un anumit punct.”, a spus ea. „Trebuie să evităm să ajungem în acel punct cu orice preț.”
Pe măsură ce noile constatări referitoare la nori, precum acestea, sunt integrate în modele, predicțiile climatice utilizate de responsabilii cu elaborarea politicilor vor deveni mai precise.
Articol realizat de Michael Allen.
Cercetările menționate în acest articol au fost finanțate prin Consiliul European pentru Cercetare al UE. Articolul a fost publicat inițial în Horizon, revista de cercetare și inovare a UE.
Mai multe informații: