Afbeelding tegoed: NASA
Een door NASA gefinancierd onderzoek wees uit dat sommige klimaatmodellen de hoeveelheid waterdamp die de atmosfeer binnendringt, overschatten als de aarde opwarmt. Aangezien waterdamp het belangrijkste warmtebronnende broeikasgas in onze atmosfeer is, kunnen sommige klimaatvoorspellingen de toekomstige temperatuurstijgingen overschatten.
Als reactie op de menselijke uitstoot van broeikasgassen, zoals kooldioxide, warmt de aarde op, verdampt er meer water uit de oceaan en neemt de hoeveelheid waterdamp in de atmosfeer toe. Omdat waterdamp ook een broeikasgas is, leidt dit tot een verdere verhoging van de oppervlaktetemperatuur. Dit effect staat bekend als "positieve waterdampfeedback". Het bestaan en de omvang ervan worden al meerdere jaren omstreden.
Ken Minschwaner, een fysicus aan het New Mexico Institute of Mining and Technology, Socorro, N.M., en Andrew Dessler, een onderzoeker aan de Universiteit van Maryland, College Park, en NASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md, deden de studie. Het staat in het nummer van 15 maart van het Journal of Climate van de American Meteorological Society. De onderzoekers gebruikten gegevens over waterdamp in de bovenste troposfeer (10-14 km of 6-9 mijl hoogte) van NASA's Upper Atmosphere Research Satellite (UARS).
Door hun werk geverifieerde waterdamp neemt in de atmosfeer toe naarmate het oppervlak warmer wordt. Ze ontdekten dat de toename van waterdamp niet zo hoog was als veel computermodellen met klimaatvoorspelling hebben aangenomen. "Onze studie bevestigt het bestaan van een positieve feedback van waterdamp in de atmosfeer, maar het kan zwakker zijn dan we hadden verwacht", zei Minschwaner.
"Een van de verantwoordelijkheden van de wetenschap is het goed voorspellen van het toekomstige klimaat, want dat is wat beleidsmakers gebruiken om hun beslissingen te nemen", zei Dessler. 'Deze studie is een volgende stap in de richting van het verbeteren van die klimaatvoorspellingen', voegde hij eraan toe.
Volgens Dessler is de grootte van de positieve feedback van waterdamp een belangrijk debat binnen de kringen van de klimaatwetenschap. Sommige klimaatwetenschappers hebben beweerd dat atmosferische waterdamp niet zal toenemen als reactie op de opwarming van de aarde, en zelfs kan afnemen. Algemene circulatiemodellen, het belangrijkste hulpmiddel dat wetenschappers gebruiken om de toekomst van ons klimaat te voorspellen, voorspellen dat de atmosfeer een aanzienlijke toename van waterdamp zal ervaren.
De UARS-satelliet van NASA werd gebruikt om waterdamp op wereldwijde schaal en met een ongekende nauwkeurigheid in de hogere troposfeer te meten. Vochtigheidsniveaus in dit deel van de atmosfeer, vooral in de tropen, zijn belangrijk voor het wereldklimaat, omdat dit is waar de waterdamp de grootste impact heeft als broeikasgas.
UARS registreerde zowel specifieke als relatieve vochtigheid in de bovenste troposfeer. Specifieke vochtigheid verwijst naar de werkelijke hoeveelheid waterdamp in de lucht. Relatieve vochtigheid heeft betrekking op het verzadigingspunt, de hoeveelheid waterdamp in de lucht gedeeld door de maximale hoeveelheid water die de lucht bij een bepaalde temperatuur kan vasthouden. Als de luchttemperatuur stijgt, kan warme lucht meer water vasthouden en neemt ook het verzadigingspunt van de lucht toe.
In de meeste computermodellen blijft de relatieve vochtigheid vast op het huidige niveau. Modellen met waterdampfeedback met constante relatieve vochtigheid voorspellen dat het aardoppervlak de komende 100 jaar bijna twee keer zoveel zal opwarmen als modellen die geen waterdampfeedback bevatten.
Met behulp van de UARS-gegevens om zowel de specifieke vochtigheid als de relatieve vochtigheid daadwerkelijk te kwantificeren, ontdekten de onderzoekers, terwijl waterdamp toeneemt met de temperatuur in de bovenste troposfeer, is het feedbackeffect niet zo sterk als modellen hebben voorspeld. "De toename van waterdamp bij hogere temperaturen is niet groot genoeg om een constante relatieve vochtigheid te behouden", zei Minschwaner. Deze nieuwe bevindingen zullen nuttig zijn voor het testen en verbeteren van wereldwijde klimaatmodellen.
NASA's Earth Science Enterprise is toegewijd aan het begrijpen van de aarde als een geïntegreerd systeem en het toepassen van aardesysteemwetenschap om de voorspelling van klimaat, weer en natuurlijke gevaren te verbeteren met behulp van het unieke uitkijkpunt van de ruimte. NASA is van plan de Aura-satelliet in juni 2004 te lanceren. Samen met de Terra- en Aqua-satellieten die al in gebruik zijn, zal Aura veranderingen in de atmosfeer van de aarde volgen.
Oorspronkelijke bron: NASA News Release
