Storms kan øke hastigheten på ozonet over USA


Fra Nature magazine Sommer tordenvær over hele USA injiserer vanndamp langt høyere inn i atmosfæren enn tidligere antatt, og fremmer en kaskade av kjemiske reaksjoner som kan utgjøre en økt trussel mot jordens beskyttende ozonlag når klimaet varmer. James Anderson, en atmosfærisk kjemiker ved Harvard University i Cambridge, Massachusetts, og hans kolleger gjorde oppdagelsen mens de undersøkte opprinnelsen til høytliggende cirrusskyger - tynne og sprø formasjoner som tetter himmelen og feller varme, noe som bidrar til drivhuseffekten. Anderson

Fra Nature magazine

Sommer tordenvær over hele USA injiserer vanndamp langt høyere inn i atmosfæren enn tidligere antatt, og fremmer en kaskade av kjemiske reaksjoner som kan utgjøre en økt trussel mot jordens beskyttende ozonlag når klimaet varmer.

James Anderson, en atmosfærisk kjemiker ved Harvard University i Cambridge, Massachusetts, og hans kolleger gjorde oppdagelsen mens de undersøkte opprinnelsen til høytliggende cirrusskyger - tynne og sprø formasjoner som tetter himmelen og feller varme, noe som bidrar til drivhuseffekten.

Andersons lag forventet å se at sommerstormene leverer cirrusskyger ved å pumpe vanndamp opp til en gjennomsnittlig høyde på ca 14 kilometer. I stedet rapporterer forskerne i dag i Science 1, omtrent halvparten av stormen de studerte, injiserte damp til høyder på mellom 15 og 20 kilometer.

"Vi var sjokkert, " sier Anderson. "Standard, drift-of-mill Millwest thunderstorms er langt mer i stand til å injisere vanndamp inn i stratosfæren enn vi en gang trodde."

Det er betydelige implikasjoner for stratosfærisk ozon, som beskytter Jorden mot ultrafiolett stråling. Ozon kan ødelegges av reaksjoner med klor og vann - og frekvensene av disse reaksjonene styres hovedsakelig av temperatur og tilstedeværelse av vanndamp. Hvis stormaktiviteten øker som forventet på grunn av global oppvarming, sier Anderson, andelen vann i stratosfæren vil øke, noe som fører til akselerert ødeleggelse av stratosfærisk ozon - og en økning i mengden av ultrafiolett stråling som kommer til jorden.

Klima beregninger

Andrew Dessler, en atmosfærisk vitenskapsmann ved Texas A & M University i College Station, sier at det er behov for ytterligere observasjoner for å forstå alle implikasjonene. "Jeg er ikke i det hele tatt overrasket over at dette skjer, " sier han, "men jeg tror en utfordring virkelig kommer til å kvantifisere alle aspekter av problemet", inkludert hyppigheten av vann-dampinjeksjonene og eventuelle resulterende stratosfæriske klorreaksjoner.

Det berørte området av stratosfæren - mellom 15 og 20 kilometer i høyde - inneholder omtrent 20% av den totale stratosfæriske ozonen, og Anderson sier at vanndampinjeksjonene kan gi betingelser for rask ozonnedbrytning som de som forskerne har undersøkt for årtier i Antarktis og nyere i Arktis.

I øyeblikket opptar vanndamp ca 5 deler per million volum (ppmv) av de berørte delene av stratosfæren. Hvis det skulle øke til 12 ppmv, kan opptil 25% av ozonet i den berørte sonen bli ødelagt innen en uke. Hvis vann-dampinnholdet klatret til 18 ppmv, kunne ca. 35% av ozonet ødelegges i samme tidsramme.

Kerry Emanuel, klimatolog ved Massachusetts Institute of Technology i Cambridge, sier at studien legger til et problem som hans yrke ennå ikke har klarlagt: hvordan vil stormer reagere på klimaendringer? "Vi vet egentlig ikke svaret på det, " sier han. "Dette er et overraskende underutviklet felt."

Geoengineering risiko
Studien reiser også spørsmål om geoengineering - begrepet manipulering av miljøet for å redusere klimaendringene. En metode for geoengineering som for tiden vurderes, vil innebære at man pumper sulfat-aerosoler inn i stratosfæren for å reflektere sollys tilbake i rommet og avkjøle planeten. Men sulfatpartikler fungerer også som katalysatorer for ozonforstøtende reaksjoner, slik at en slik ordning kan øke hastigheten på reaksjonene. "Den verste cocktailen du kan tenke på er å injisere en kombinasjon av svovel og vann inn i stratosfæren, og det er akkurat det som ville skje, " sier Anderson. "Naturen ville injisere vannet, og mennesker ville injisere sulfatene."

David Keith, en geoengineeringekspert ved Harvard, sier at funnene ikke nødvendigvis betyr at geoengineering skal kastes. Den økte risikoen fra vanndamp og sulfater må veies mot at klorinnhold i atmosfæren faller som et resultat av en vellykket gjennomføring av Montreal-protokollen, som faser ut produksjonen av ozonnedbrytende stoffer, sier Keith. Tidlige beregninger legger han til, foreslår at de to effektene kunne grove avbryte hverandre utover fremtiden.

Anderson og Keith diskuterer nå måter å gjennomføre atmosfæriske eksperimenter ved hjelp av en ballong eller et fly for å forstå kjemi, inkludert risiko forbundet med ozon ved hjelp av ekstra vanndamp og sulfater i stratosfæren. Deres planer utløste en kort pressemelding i media i forrige uke, da en nyhetsrapport oppdaget at forskerne hadde til hensikt å gjennomføre et geoengineeringseksperiment innen et år. Begge sier at dette er usant: eksperimentet vil være mye bredere enn bare geoengineering og er fortsatt i diskusjonen og modelleringsfasen. Det vil også måtte gå gjennom en komplett pakke med offentlige midler og godkjenninger fra myndighetene før den beveger seg fremover.

"Etter min mening må vi bare vite mer, og å vite mer betyr å vite risikoen, " sier Keith. "Og du kan ikke vite risikoen bare ved datamodellering."

Denne artikkelen er reprodusert med tillatelse fra bladet Nature . Artikkelen ble først publisert 26. juli 2012.

"Jesu evangeliums ektemann" vist å være ekte i testSecretive Bezos-Funded Group avslører Spacecraft Plan DetaljerGiant Antarctic Ice Shelf Crack truer med å bli et massivt isbergHurtigvoksende hav som er satt for å frigjøre varme inn i atmosfærenNye EPA-bensinregler hjelper presidentens klimagruppeVellykket malariavaksine viser også effektive hos spedbarnForskere lager ny solcelle4 nye innovasjoner for å energisere verden