Aurinkoa, pilviä ja Pohjois Atlantin lämpötiloja 2023

Tässä kirjoituksessa keskitytään lähinnä korkealle nouseviin kuuropilviin, ja niiden vaikutukseen tropiikin valtanerien pintalämpötilaan (SST). Pilven yläosasta alasimenmuotoiset ukkospilvet kuuluvat tähän Cumulonimbus ryhmään, kuva_1, kuva_2 ja kuva_3 alla.

Pilven alasinosa muodostuu korkeudella, missä ilmamassan noste loppuu. Vesihöyryä ei enää tiivisty eikä latenttilämpöä ole lämmittämässä. Ollaan tropopaussin korkeudella.


Kuva_1. Pilvien korkeuksia.


Kuva_2. Päiväntasaajan Cumulonimbus pilvi sivusta nähtynä.


Kuva_3. Tropopaussin korkeus eri leveysasteilla. Päiväntasaajalla n. 17 km ja navoilla n. 9 km.

 

Iris Hypothesis; jäähdyttää vai lämmittää valtameriä?

Hypoteesin kehitti alunperin PhD R. Lindzen tropiikin valtamerille vuonna 2001. Hypoteesi on esitetty alla olevissa, periaatekuvissa_4 ja_5:

  • katkoviiva on meriveden pintalämpötila
  • cumulonimbus ja sen ympärillä olevien cirruspilvien suhteelliset pinta-alat
  • pienentynyt pilvien pinta-ala mahdollistaa pitkäaaltoisen säteilyn kasvun avaruuteen, mikä jäähdyttää ilmastoa.


Kuva_4. Lindzen’n alkuperäinen Iris hypoteesin periaatekuva ylhäältä katsottuna. Lähde_1

 


Kuva_5. Iris hypoteesin periaatekuva sivulta katsottuna; OLR = pitkäaaltoinen säteily ylös, ASR = lyhyt aaltoinen säteily alas. Lähde_2. Iriksellä on positiivinen takaisinkytkentä.

 

Lähteessä_3 on tutkittu aerosolipitoisuuden vaikutusta cumulonimbus pilvien muodostukseen SST ollessa parametrinä, kuva_6 alla. Matala aerosolipitoisuus pienentää pilvien aiheuttamaa negatiivista takaisinkytkentää, koska pilviä muodostuu vähemmän.


Kuva_6. Aerosolipitoisuuden ja SST vaikutus säteily TOA säteilybalanssiin. R= kokonaissäteily, CRE = pilvien vaikutus säteilyyn.

Alla olevassa kuvassa_7 on kuvainnollinen esitys tutkimuksesta:

  1. korkeampi SST kohottaa ilmakehän 0 aste-rajaa
  2. matala SST ja korkea aerosolipitoisuus, sadepisarat eivät ehdi kehittyä +-aste alueella
  3. korkeampi SST ja korkeampi ilmankosteus mahdollistaa lämpimän sateen osittaisen muodostumisen myäs korkeassa aerosolipitoisuudessa
  4. pilven alasimen pieneneminen (matalalla SST) kasvattaa pitkäaaltoista säteilyä avaruuteen
  5. korkea aerosolipitoisuus lisää lumisadetta ja lumiraesadetta (Graubel snow).

 

Kuva_7. Havainnekuva SST ja aerosoli vaikutuksesta pilveen ja sateeseen.

 

SO2

SO2 kaasu absorboi voimakkaasti UV säteilyä.


Kuva_8. O3’n ja SO2’n lyhytaaltoisen säteilyn absorptio.

Alla olevassa kuvassa_9 on esitetty SO2’n hapettumismekanismeja ilmakehässä. Hapettuminen kuluttaa OH-radikaalia, joka on ilmakehän ”puhtaanapitäjä”. SO2’n hapettuminen kestää 8 – 21 vuorokautta riippuen hapetusolosuhteista.


Kuva_9. Ilmakehän hapetus-pelkistysreaktioita.

Alla olevassa kuvassa_10 on esitetty EU’n ja sen lähialueiden SOx päästöjä. Vuonna 2020 SOx päästöt ovat romahtaneet.


Kuva_10. SOx päästöjen kehitys EU- ja lähialueilla.

 

Kuvassa_11 (alla) on esitetty Pohjois Atlantin ilmakehän Optisen syvyyden kesäkuun 2023 poikkeama 2003 -2022 keskiarvosta.
Saharan länsipuolella ilma on kirkasta, koska ei tuule ja Sahara pitää pölyt itsellään. Vastaavasti itäisen Kanadan metsäpalot himmentävät taivasta.
Kuvassa _12 on esitetty vastaavan ajan ja alueen SST poikkeamat.

Kuva_11. Pohjois Atlantin ilmakehän optinen syvyys.


Kuva_12. Pohjois Atlantin kesäkuun 2023 SST poikkeama.

 

Alla olevissa kuvissa _13 ja _14 on esitetty viimeaikaisin ilmakehän olosuhteita.


Kuva_13. Globaalit SO2-pitoisuudet 4.2.2024 klo 14:00.


Kuva_14. Saharan hiekkaa Suomessa 29.1.2024 klo 13:00.

 

Yhteenveto

SO2 päästöjen aleneminen vaikuttaa kahta eri reittiä valtamerien ja eritysesti Pohjois Atlantin lämpötilojen nousuun.

  1. SO2 pitoisuuden lasku kasvattaa UV-säteilyä valtamerien pintaan nostaen pintaveden lämpötilaa (SST).
    1. lyhyt aaltoinen säteily lämmittää valtameriä jopa syvyyteen 100 m
    2. SO2 pitoisuuden lasku vuodesta 2020 on mahdollistanut OH-radikaalipitoisuuden kasvun, mikä edesauttaa myös kaukokulkeutumien hapettumisen.
  2.   SO2 pitoisuuden lasku vähentää ilmakehän sulfaattiaerosoli-pitoisutta, mikä yhdistettynä pintalämpötilan (SST) nousuun vähentää pilviä ja niiden aiheuttamaa negatiivista takaisinkytkentää.
    1. näkyvän valon määrä merenpinnalla lisääntyy, mikä nostaa edelleen pintalämpötilaa (SST)
    2. näkyvä valo tunkeutuu syvemmälle kuin UV-säteily; käytännössä n. 200 m asti.

 

Lähde_1: Does the Earth Have an Adaptive Infrared Iris? in: Bulletin of the American Meteorological Society Volume 82 Issue 3 (2001) (ametsoc.org)

Lähde_2: A Positive Iris Feedback: Insights from Climate Simulations with Temperature-Sensitive Cloud–Rain Conversion in: Journal of Climate Volume 32 Issue 16 (2019) (ametsoc.org)

Lähde_3: https://doi.org/10.5194/egusphere-2023-2096

 

Lasse Hernesniemi

Entinen CO2-uskovainen, joka asioita selvitettyään muuttui epäileväiseksi.

Ilmoita asiaton viesti

Kiitos!

Ilmoitus asiattomasta sisällöstä on vastaanotettu