岡山大學副教授道端拓朗等人研究發現,冬季南極和北極周邊地區的大氣溫度因雨雪影響而擧升。研究人員在電腦模擬(類比實驗)中詳細再現了雨雪粒子,結果發現,這些粒子遮擋了地表釋放的熱量向外層空間逃逸,導致大氣溫度擧升。該發現將有助於提高氣候變遷預測的準確性。
該研究闡明瞭雨雪對氣候變遷的影響(2月,東京都千代田區)
氣候與太陽向地球投射的熱能密切相關。衆所周知,雲層有像遮涼傘一樣反射熱量給地球失溫的作用,反過來也有阻止地表熱放射導致地球升溫的作用。然而,氣候預測中對更加細微的雨雪的影響通常只做極簡化處理,其對氣候變遷的具體影響一直不爲人知。
研究團隊使用名爲「CHIMERRA」的自主分析方法,詳細計算了雨雪離子的重量、數量、形狀隨時間推移發生的變化,並將計算結果結合基于海洋和大氣觀測資料在全球範圍内預測氣候變遷的氣候模式進行類比,最終闡明瞭雨雪粒子與雲一樣對熱輻射產生影響的機制。
類比結果表明,在冬季的南北極周邊地區,降雪量的增加會強化地球大氣變暖的效果,導致地表的大氣溫度急劇擧升。這是因爲雨雪粒子遮擋了地表釋放的熱量,阻礙了熱量向外層空間逃逸。
傳統的氣候變遷預測與實際觀測結果相比,存在北極變暖進程被低估的問題。儘管此前已有研究提出了各種各樣的分析方法,但此次研究提供的分析方法給出了更接近現實的預測值,能夠對氣候變遷做出合理解釋。
研究還進一步查明,在日本等中緯度地區,雪顆粒具有降低地球大氣冷卻效果的作用。這種影響會使與雲層形成有關的水氣凝結和水循環減量,使熱帶和副熱帶地區降水量減量。
道端副教授表示:「如果未來能開發出一種考慮到冰雹和軟雹等較大粒子的計算模式,或許能提高雷暴和局地降水的複製性。」
原文:《日本經濟新聞》、2024/7/23
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊:npj Climate and Atmospheric Science
論文:Radiative effects of precipitation on the global energy budget and Arctic amplification
DOI:10.1038/s41612-024-00684-4