Neclaritatea schimbării climatice: Cum afectează norii temperatura Pământului - Jasper Kirkby

Vezi lecția completă: http://ed.ted.com/lessons/cloudy-climate-change-how-clouds-affect-earth-s-temperature-jasper-kirby

Odată ce temperatura Pământului crește, a devenit vital pentru noi să prezicem rata acestei creșteri cu o precizie cât mai mare. Pentru a face asta, oamenii de știință trebuie să înțeleagă mai multe despre aerosoli și nori. Jasper Kirkby detaliază un experiment de la CERN care și-a propus să facă acest lucru.

Lecție de Jasper Kirkby, animație de Cedric Richer.

Neclaritatea schimbării climatice:

Cum afectează norii
temperatura Pământului.

Temperatura medie a Pământului
a crescut cu 0,8 grade din 1750.

Când concentrația dioxidului de carbon
din atmosferă se va dubla,

ceea ce e de așteptat să se întâmple
la sfârșitul secolului XXI,

cercetătorii se așteaptă
ca temperatura globală

să crească între 1,5 și 4,5 grade Celsius.

Dacă creșterea e mică, adică 1,5 grade,

atunci suntem deja la jumătatea drumului,
și ar trebui să ne adaptăm ușor

deoarece unele regiuni vor fi
mai uscate și mai puțin productive,

iar altele mai calde, mai umede
și mai productive.

Dacă creșterea va fi de 4,5 grade Celsius,
aceasta va fi similară ca magnitudine

cu încălzirea ce a avut loc de la ultima
eră glaciară, acum 22.000 de ani,

când majoritatea Americii de Nord

era sub un strat de gheață
gros de doi kilometri

Asta ar fi o schimbare dramatică a climei.

E foarte important ca oamenii de știință
să anticipeze schimbările de temperatură

cu cea mai mare precizie posibilă,

pentru ca societatea să poată
să își facă un plan pentru viitor.

Intervalul de incertitudine
actual e prea larg

pentru a fi încrezător
care e cea mai bună metodă

de a răspunde schimbărilor climatice.

Dar această estimare de 1,5-4,5 grade
pentru o dublare a dioxidului de carbon

nu s-a schimbat în ultimii 35 de ani.

De ce nu am reușit
să restrângem intervalul?

Răspunsul e că nu înțelegem prea bine
aerosolii și norii.

Dar un nou experiment de la CERN
abordează această problemă.

Pentru a prezice
cum se va schimba temperatura,

oamenii de știință trebuie să știe
sensibilitatea climatică a Pământului,

adică schimbarea de temperatură
ca răspuns la forțarea radiativă.

Forțarea radiativă
e un dezechilibru temporar

între energia primită de la Soare
și energia reflectată înapoi în spațiu,

precum dezechilibrul
produs de gazele de seră.

Pentru a corecta acest dezechilibru,
Pământul se încălzește sau se răcește.

Putem determina sensibilitatea
climatică a Pământului

folosind experimentul deja derulat

în era industrială, începând cu 1750

și apoi să folosim acest număr

pentru a determina
cât de mult se va încălzi

pentru diferite valori ale forțării
radiative în secolul XXI.

Pentru a face asta trebuie
să știm două lucruri:

încălzirea globală începând cu anul 1750

și forțarea radiativă din zilele noastre

în comparație cu cea
a climatului pre-industrial.

Pentru forțarea radiativă,
știm că activitățile umane

au crescut gazele cu efect
de seră din atmosferă,

ce au încălzit planeta.

Dar activitățile noastre
au crescut în același timp cantitatea

de aerosoli din nori, ce au răcit planeta.

Concentrația pre-industrială a gazelor
cu efect de seră e bine măsurată

folosind bulele de aer prinse în gheața
din Groenlanda și Antarctica.

Deci cantitatea gazelor
cu efect de seră e cunoscută,

dar nu putem măsura direct
cât de înnorat era în 1750.

Și asta e principala incertitudine
în sensibilitatea climatului Pământului.

Pentru a înțelege
înnorarea pre-industrială,

trebuie să folosim modele computerizate
ce simulează precis

procesele responsabile
de formarea aerosolilor în nori.

Majoritatea dintre noi știm
că aerosolii sunt prezenți în fixativ,

dar aceștia sunt doar un tip de aerosoli.

Aerosolii atmosferici sunt particule
lichide sau solide mici suspendate în aer.

Acestea pot fi primare,

provenite din praf, sare de mare
sau arderea vegetației,

sau secundare, formate prin conversia
gazului în particule în atmosferă,

cunoscută drept formare de particule.

Aerosolii sunt peste tot în atmosferă,

și pot bloca soarele
în mediile urbane poluate,

sau poate scălda munții
într-o ceață difuză.

Dar mai important e că o picătură
de ploaie nu se poate forma

fără o particulă de aerosol.

Deci fără particule de aerosoli
nu ar exista nori,

și fără nori nu ar exista apă proaspătă.

Climatul ar fi mult mai cald
și nu ar exista viață.

Deci datorăm existența noastră
particulelor de aerosoli.

În ciuda importanței lor,

cum se formează aerosolii în atmosferă

și efectele lor asupra norilor
sunt puțin înțelese.

Chiar și vaporii responsabili
de formarea particulelor de aerosoli

nu sunt bine cunoscuți

deoarece sunt prezenți
doar în cantități minuscule,

o moleculă la un milion
de milioane de molecule de aer.

Acest lipsă de înțelegere
e principalul motiv

pentru marea nesiguranță
a sensibilității climatice

și pentru intervalului larg
al proiecțiilor climatice.

Dar într-un experiment de la CERN
numit nesurprinzător „Cloud” (n.t. Nor),

s-a reușit construirea unui vas de oțel
ce e suficient de mare

și are o contaminare suficient de mică
încât formarea aerosolilor poate,

pentru prima dată, să fie măsurată
sub controlul strict

al condițiilor atmosferice

în laborator.

În primii cinci ani de funcționare,
Cloud a identificat vaporii

responsabili pentru formarea particulelor
de aerosoli din atmosferă,

și anume: acidul sulfuric,
amoniul, aminele

și vaporii generați de copaci.

Folosind un flux de particule ionizate
din acceleratorul de protoni al CERN,

Cloud investighează dacă razele cosmice

ajută la formarea aerosolilor în nori.

Acest proces e fost sugerat drept
un posibil agent climatic natural,

deoarece fluxul de raze cosmice
ce intră în atmosferă

variază cu activitatea solară.

Deci Cloud abordează două întrebări mari:

cât de înnorat a fost climatul
pre-industrial?

Și, deci, cât de mult s-au schimbat norii
din cauza activităților umane?

Aceste cunoștințe ne vor ajuta
să avem proiecții precise în secolul XXI.

Și a două întrebare: pot fi explicate

observațiile contradictorii
ale variabilității climei

din perioada pre-industrială
prin influența

razelor cosmice asupra norilor?

Țeluri ambițioase, dar realiste,

atunci când trăiești cu capul în nori.