客观日本

冈山大学发现雨雪阻挡地表散热,导致极地冬季气温上升

2024年08月01日 能源环境

冈山大学副教授道端拓朗等人研究发现,冬季南极和北极周边地区的气温因雨雪影响而上升。研究人员在计算机模拟(模拟实验)中详细再现了雨雪粒子,结果发现,这些粒子遮挡了地表释放的热量向外层空间逃逸,导致气温上升。该发现将有助于提高气候变化预测的准确性。

title

该研究阐明了雨雪对气候变化的影响(2月,东京都千代田区)

气候与太阳向地球投射的热能密切相关。众所周知,云层有像遮阳伞一样反射热量给地球降温的作用,反过来也有阻止地表散热导致地球升温的作用。然而,气候预测中对更加细微的雨雪的影响通常只做极简化处理,其对气候变化的具体影响一直不为人知。

研究团队使用名为“CHIMERRA”的自主分析方法,详细计算了雨雪离子的重量、数量、形状随时间推移发生的变化,并将计算结果结合基于海洋和大气观测数据在全球范围内预测气候变化的气候模型进行模拟,最终阐明了雨雪粒子与云一样对热辐射产生影响的机制。

模拟结果表明,在冬季的南北极周边地区,降雪量的增加会增强地球大气变暖的效果,导致地表的气温急剧上升。这是因为雨雪粒子遮挡了地表释放的热量,阻碍了热量向外层空间逃逸。

传统的气候变化预测与实际观测结果相比,存在北极变暖进程被低估的问题。尽管此前已有研究提出了各种各样的分析方法,但此次研究提供的分析方法给出了更接近现实的预测值,能够对气候变化做出合理解释。

研究还进一步查明,在日本等中纬度地区,雪颗粒具有降低地球大气冷却效果的作用。这种影响会使与云层形成有关的水蒸气凝结和水循环减少,使热带和亚热带地区降水量减少。

道端副教授表示:“如果未来能开发出一种考虑到冰雹和软雹等较大粒子的计算模型,或许能提高雷暴和局地降水的再现性。”

原文:《日本经济新闻》、2024/7/23
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
期刊:npj Climate and Atmospheric Science
论文:Radiative effects of precipitation on the global energy budget and Arctic amplification
DOI:10.1038/s41612-024-00684-4