Bulutlu iklim değişikliği: Bulutlar dünyanın sıcaklığını nasıl etkiliyor?
Dünyanın ortalama yüzey sıcaklığı 1750'den bu yana 0.8 santigrat arttı.
Atmosferdeki karbondioksit yoğunlukları iki katına çıktığında,
ki bu 21. yüzyılın sonunda bekleniyor,
araştırmacılar küresel sıcaklığın
1.5 ile 4.5 santigrat yükseleceğini tahmin ediyorlar.
Eğer yükseliş alt seviye olan 1.5 santigrada yakınsa
o zaman şimdiden yolun yarısına geldik
ve bazı bölgelerin daha kurak, daha az verimli,
bazılarının da daha sulak ve daha verimli olmalarına
daha adapte olmamız gerekiyor.
Öte yandan, 4.5 santigratlık bir artış, Kuzey Amerika'nın büyük bir kısmının
iki kilometre kalınlığındaki bir buz tabakasının altında kaldığı son buzuldan
22 bin yıl önce gerçekleşen ısınmaya benzer olacaktır.
Bu, daha çarpıcı bir iklim değişikliğini temsil eder.
Bu yüzden, bilim insanlarının sıcaklık değişimini
olabildiğince kesin tahmin etmeleri hayati önem taşımaktadır.
Böylece, toplum geleceğine hazırlık yapabilir.
Şu anki belirsizlik aralığı, iklim değişikliğine en iyi şekilde
nasıl tepki verileceği konusunda güven vermek için fazla büyük.
Karbondioksidin ikiye katlanmasına dair 1.5 - 4.5 santigratlık tahmin,
35 yıldır değişmedi.
Neden aralığı daraltmayı başaramadık?
Cevap, henüz aerosol ve bulutları yeterince anlamamızdır.
CERN'deki yeni bir deney bu problemi aşmaya çalışıyor.
Sıcaklığın nasıl değişeceğini tahmin etmek için
bilim insanlarının, Dünya'nın iklim hassasiyeti denilen
radyoaktif zorlamaya, sıcaklığın nasıl tepki vereceğini bilmeleri gerekir.
Radyoaktif zorlama, güneşten alınan enerji ile uzaya geri salınan
enerji arasındaki geçici dengesizliktir,
bu, sera gazlarındaki artıştan kaynaklanan dengesizlik gibidir.
Dengesizliği düzeltmek için Dünya ısınır ya da soğur.
Endüstriyel çağda, Dünya'nın iklim hassasiyetini
1750'den beri yaptığımız deneyden belirleyebilir
ve bu sayıyı kullanarak 21. yüzyılda farklı radyoaktif zorlamalarla
ne kadar daha ısınacağını belirleyebiliriz.
Bunu yapmak için iki şeyi bilmemiz gerekir:
İlki, 1750'den bu yana küresel sıcaklık artışı.
İkincisi, endüstriyel çağ öncesi iklime kıyasla
günümüz ikliminin radyoaktif zorlaması.
Radyoaktif zorlamalar için insan faaliyetlerinin artmasının
atmosferdeki sera gazlarını arttırdığını
ve bunun da gezegeni ısıttığını biliyoruz.
Ama bu faaliyetlerimiz ayrıca bulutlardaki aerosol parçacıklarını da arttırdı,
ki bunlar da gezegenimizi soğuttu.
Endüstriyel çağ öncesi sera gazı yoğunlukları,
Grönland ve Antartika'dan alınan
buz öbeklerinde hapsolmuş kabarcıklardan ölçülüyor.
Yani, sera gazı zorlamaları tam olarak biliniyor.
Ama 1750'de ne kadar bulutlanmanın olduğunu direkt ölçmenin bir yolu yok.
Bu da Dünya'nın iklim hassasiyetindeki belirsizliğin temel kaynağı.
Endüstriyel çağ öncesi bulutluluğu anlamak için
bulutlarda aerosol oluşmasına neden olan süreçleri
güvenilir bir şekilde simüle eden bilgisayar modelleri kullanmalıyız.
Çoğu insan için aerosoller saçlarımızı sabit tutan şeylerden ibaret
ancak bu sadece tek bir tip aerosol.
Atmosferik aerosoller havada asılı duran küçük sıvı ya da katı parçacıklardır.
Ya birincillerdir,
kum, deniz tuzu serpintisi ya da yanan biokütleden oluşurlar
ya da ikincillerdir, atmosferde gazın parçacığa dönüşümüyle oluşurlar.
Bu, ayrıca parçacık çekirdeklenmesi olarak da bilinir.
Aerosoller atmosferde her yerdedir,
kirli kentsel çevrelerde güneşi tamamen bloke edebilir ya da uzaktaki dağları
mavi pusla yıkayabilirler.
Daha önemlisi, aerosol parçacık tohumu olmadan bulut damlacığı oluşamaz.
Yani aerosol parçacıkları olmazsa bulut da olmazdı;
bulut olmazsa temiz su olmazdı.
İklim çok daha sıcak olur ve hayat olmazdı.
Yani, varlığımızı aerosol parçacıklarına borçluyuz.
Ancak önemlerine rağmen,
aerosol parçacıklarının atmosferde nasıl oluştuklarını,
bulutlardaki etkilerini iyi anlamıyoruz.
Hatta aerosol parçacıklarını oluşturmaktan sorumlu olan buharlar bile
tam oturmuş değil
çünkü çok ufak miktarlarda varlar,
neredeyse milyonlarca hava molekülü içinde sadece bir molekül.
İklim duyarlılığındaki büyük belirsizliğin,
büyük değişkenlik gösteren gelecek iklim projeksiyonlarının
temel nedeni işte bu kavrama eksikliğidir.
Ancak CERN'de süregelen ve hiç şaşırtıcı olmayan bir şekilde
"Bulut" olarak adlandırılan bir deneyde, aerosol oluşumunun
laboratuvarda sıkı kontrollü atmosferik koşullarda ölçülmesine
izin verecek kadar büyük
ve kontaminasyonu yeterince az olan bir çelik araç üretmeyi başardı.
Faaliyetinin ilk beş yılında Bulut, atmosferdeki aerosol parçacıklarının
oluşumundan sorumlu buharları tanımladı,
bunlar sülfürik asit, amonyak, amin
ve ağaçlardan gelen biyojenik buharları içeriyor.
CERN'ün proton senkrotronundan, iyonlaştırıcı parçacık ışınını kullanarak
Bulut, kozmik ışınların bulutlardaki aerosol oluşumunu
arttırıp arttırmadığını da araştırıyor.
Atmosfere yağan kozmik ışınların akışı güneşin aktivitelerine göre değiştiğinden
bunun olası bir hesaplanmamış doğal iklim zorlama etkeni
olduğu önerilmiştir.
Yani, Bulut iki büyük soruya cevap veriyor:
İlki, endüstriyel çağ öncesi iklim ne kadar bulutluydu?
Buna bağlı olarak da, insan faaliyetleri nedeniyle bulutlar ne kadar değişti?
Bu bilgi 21. yüzyıl iklim tahminlerini daha net hale getirmeye yardım edecek.
İkincisi, endüstriyel çağ öncesi iklimdeki
kafa karıştırıcı solar iklim değişkenliği gözlemleri,
galaktik kozmik ışınların, bulutlar üzerindeki etkisiyle açıklanabilir mi?
Sizin aklınız bulutlardayken işte iddialı ama gerçekçi hedefler.