Meeresbewohner machen hellere Wolken auf die Erde zu kühlen


Grünen Klumpen von kleinen Lebewesen im Ozean für die Hälfte der Wolkentropfen verantwortlich sind, die im südlichen Ozean während des Sommers zu decken, findet eine neue Studie. Diese Verbindung zwischen den Lebewesen und Wolken bietet Einblick für die Vorhersage der Auswirkungen des Klimawandels ändern erforderlich, sagen die Forscher.

Marine Phytoplankton, die winzigen Organismen sind, die abhängig von Licht zu wachsen und sich ausbreiten in Klumpen im Ozean, beeinflussen wie Wolken Tröpfchen sammeln. Forscher fanden heraus, dass die Anzahl der Tropfen auf den südlichen Ozean in den Sommermonaten fast verdoppelt, weil die Sonne-liebende Plankton sind häufiger dann. Wolken mit mehr Tröpfchen heller und in der Lage, mehr Sonnenlicht, solaren Strahlung aus der Erde, zu verhindern, sagte der Wissenschaftler.

White, flauschige Kissen von Wolken am Himmel sind dabei mehr als posieren für Bilder – die feinen Wassertröpfchen in jeder Wolke sind starker Sonneneinstrahlung Deflektoren, die Hitze abwenden können, bevor es die Erdatmosphäre Eintritt. Die hellsten Wolken haben die meisten Wassertropfen, aber die Fülle der Wassertropfen ist Verlass auf das Meeresleben, emittieren die mikroskopische Partikel (Aerosole genannt), die hinaufschweben durch die Atmosphäre, Wassertropfen zu sammeln und gemeinsam zu Wolken bilden. [Bildergalerie: neugierig Wolken]

Verstehen den Zusammenhang zwischen Meereslebewesen und Tröpfchen Wolkenbildung ist ein wichtiger Teil des Klimas ändern Vorhersagen. "Wir müssen wissen, ob wir bereits in Bezug auf die Aerosole beeinflussen Wolken und damit heller, gesättigt bist", sagte Daniel McCoy, einer der Hauptautoren der Studie und Doktorand in atmosphärische Wissenschaften an der University of Washington in Seattle. Wenn die Wolken in mehr Tröpfchen quetschen können, jedoch ist es möglich, die Wolken heller "push" von vom Menschen verursachten Aerosole.

Die Ermittlung der genauen Quelle von Aerosolen, die durch nicht-menschlichen und menschlichen Tätigkeiten entstehen, ist eine heikle Angelegenheit, denn sobald Aerosole die Oberfläche der Erde lassen und geben Sie die Atmosphäre, sehr wenig Identifikation bleibt, um sie zu bestimmten Quellen zu binden.

Die Studie verwendete empfindliche Satelliten-Tools und Modellierung Programme um zu bestimmen, die Arten und Mengen von Aerosolen, die über den südlichen Ozean, die die Region im Süden von Brasilien bis nach Feuerland, eine Gruppe von Inseln an der Südspitze von Südamerika emittiert. Der südliche Ozean ist fast völlig frei von menschlichen Einfluss, so dass es ein ideales Labor, die natürlichen Prozesse zu studieren, die Aerosole, bilden die Forscher helfen können besser zu verstehen, die Wirkung von Menschen verursachten (oder anthropogene) Aerosole.

Marine Aerosole

Die Forscher verwendeten Satelliten Wolken über dem südlichen Ozean zu studieren, und die Konzentration von Wolkentröpfchen pro Cloud gemessen. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass Teile des Südpolarmeers, die grüne Phytoplankton bereichert wurden die Standorte der Wolken mit vielen Wassertropfen entsprach, sagte McCoy. Das Phytoplankton erhalten ihre grünen Farbe von der chemischen Chlorophyll, wodurch die Organismen Sonnenlicht absorbieren.

Da die Aerosole schwer sind zu unterscheiden, wenn aus dem Weltraum betrachtet, verwendeten die Forscher Modelle, die die zusammengesetzten Dimethyl Sulfide, verfolgt die von Phytoplankton freigegeben und verwandelt sich in ein Sulfat-Aerosolen in der Atmosphäre. Sie entwarf auch ein Modell, das enthalten Simulationen des Prozesses durch die salzigen Wasser, bekannt als "Sea Spray" mit organischen Stoffen von Phytoplankton (im Wesentlichen, Phytoplankton Poop) produziert angereichert ist.

Nicht alle Aerosole Wassertropfen, anziehen, sagte Susannah Burrows, der Erstautor der Studie und ein Klimaforscher an das Department of Energy Pacific Northwest National Laboratory. Obwohl die meisten Aerosole durch die gleiche atmosphärische Zirkulationsmuster getragen sind, bestimmen ihre chemischen und physikalischen Eigenschaften, ob sie "Wolke Kondensationskeime," das sind die Punkte um die Tröpfchen bilden werden, bevor sie Wolkentröpfchen werden.

Kleinere Aerosole haben eine härtere Zeit zieht Wassertropfen als größeren tun, sagte Burrows. Löslichkeit spielt auch eine Rolle bei der Bestimmung, wie leicht das Aerosol Wasserdampf aus der Atmosphäre aufnehmen wird. Meersalz ist sehr gut löslich und "gerne saugen Wasserdampf aus der Atmosphäre, so dass organische Partikel weniger effektiv Cloud-Kondensationskeime als Salz sind", sagte Burrows Leben Wissenschaft.

Die Forscher fanden heraus, dass sie die beobachtete Konzentration von Wolkentröpfchen mit ihrem Modell vorhersagen könnte. Das Ergebnis war "interessant in einem Klima Sinn, weil die Menge des Tageslichtes, die durch diese Wolken reflektiert in gewisser Weise abhängig von der Anzahl der Wolkentropfen ist", sagte McCoy Leben Wissenschaft.

Die Wissenschaftler berechnet die Menge des Lichtes von den Wolken reflektiert und festgestellt, dass "es als eine 60-prozentige Zunahme Wolke Tröpfchen ganzjährig, im Sommer endet, wenn das Phytoplankton sind am aktivsten, übersetzen zu einer 4-Watt-pro-Meter-squared reflektiertes Sonnenlicht und 10-Watt-pro-Meter-squared Verdoppelung im Sommer zu erhöhen", sagte McCoy. [Top 10 überraschende Ergebnisse der globalen Erwärmung]

Aerosol-Ursprung

Aerosole entstehen nicht nur vom Leben im Meer, sondern auch aus vulkanischen Emissionen, Wüstenstaub und vom Menschen verursachten Umweltverschmutzung. Aerosole können reflektieren oder absorbieren Licht, je nach ihrer Zusammensetzung und Farbe. Viele Aerosole sind eine Mischung aus festen und flüssigen Phasen und sind entweder als Aerosole oder Start aus als produziert eine andere Verbindung, reagiert auf Gase in der Atmosphäre und wird ein Aerosol. In der Regel hell gefärbte oder transluzente Partikel reflektieren Strahlung und dunkler Aerosole absorbieren Licht, laut NASA.

Vulkanausbrüche sind begleitet von Schwefeldioxid Gas, das Sulfat-Aerosolen in der Atmosphäre verwandelt und können vorübergehend die globalen Temperaturen fallen. Sulfat-Aerosole aus dem 1991 Ausbruch des Mount Pinatubo auf den Philippinen, in der Atmosphäre, Sonnenlicht reflektiert und Kühlung der Erde zu verbreiten.

Die meisten Sulfat-Aerosole steigen in der nördlichen Hemisphäre durch industrielle Tätigkeit, wie die Verbrennung von Kohle. Diese winzigen Partikel sind in der Regel nur etwa drei bis fünf Tage in der Atmosphäre zum Verweilen ein.

Phytoplankton-die winzigen, grünen Algen an der Oberfläche des Ozeans – produzieren in der Luft Gase und organische Stoffe, die marine Aerosole bilden. Während des Sommers, wenn Phytoplankton profitieren Sie von zusätzlichen Sonnenlicht zu vermehren, der Wind nimmt Wasser und gibt es in die Atmosphäre als Gischt. Diese angereichertes Salzwasser verbessert die Fähigkeit der Sea Spray Aerosole, Wassertropfen, die schließlich zu Wolkentropfen kondensieren zu gewinnen, sagte McCoy.

Der südliche Ozean

Die Forscher entschieden sich auf weniger belasteten südlichen Ozean, den Einfluss von Menschen verursachte Aerosole zu beseitigen, sagte Burrows. Es gibt natürliche, marine Aerosole über den Nordatlantik-Region; aber sagte "Es gibt eine Menge von lästigen Kontinente und Menschen machen es schwer, diese Studien zu tun," McCoy.

Mit Schwerpunkt auf den südlichen Ozean erlaubt, dass die Forscher ausschließen, Windgeschwindigkeit, Temperatur der Meeresoberfläche und andere Variablen, die Wolke Tröpfchen Konzentration beeinflussen könnten. Nur marine Aerosole saisonale und geographische Muster über dem südlichen Ozean erklären könnte, sagte Burrows.

"Ich denke, dass die große und wichtige Klima Folgerung daraus ist, dass es uns gibt die Möglichkeit in einer Top-Down, Beobachtungen basierend Weise zu verstehen, was die Interaktion zwischen Phytoplankton und Wolke Eigenschaften ist", sagte McCoy.

Untersuchung der Beziehung zwischen Meer und Wolken über dem südlichen Ozean könnte helfen besser zu verstehen, ähnliche Prozesse anderswo in der Welt, einschließlich dort, wo menschliche Aktivitäten eine größere Rolle, sagte der Forscher.

Die Studie "hilft uns eine bessere Vorstellung von welche [Faktoren] haben die Klima-Änderung-Predictionshould einschließlich sein," sagte McCoy.

Die Forschung wurde in der Zeitschrift Science fördert 17 Juli veröffentlicht.

Elizabeth Goldbaum ist auf Twitter . Folgen Sie Live Science @livescience, Facebook & Google +.

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