Laut dieser Science Daily-Zusammenfassung eines kürzlich in Nature veröffentlichten Artikels und des Abstracts bei Nature , deutet ein aktuelles Ergebnis darauf hin, dass kosmische Strahlung eine größere Rolle bei der Wolkenbildung spielt, als bisher angenommen wurde.
Es wurde behauptet , dass dies „die bahnbrechende Theorie der Dänen überzeugend bestätigt [dass kosmische Strahlung und die Sonne den Schlüssel zur Debatte über die globale Erwärmung haben]“.
Macht es? (Oder, vernünftiger, wie "große Sache" sind diese Ergebnisse? Wenn die Ergebnisse dupliziert werden, würden sie dramatische Veränderungen in den Modellen bedeuten, die die globale Erwärmung vorhersagen?)
Bearbeiten: Um es klar zu sagen, die Behauptung, an der ich interessiert bin, ist die Bedeutung dieser Studien, nicht die Legitimität der Studie selbst. Die Behauptung, so wie ich es sehe, ist, dass diese Studie eine Annahme auf den Kopf stellt, die bekanntermaßen grundlegend auf diesem Gebiet ist; Wenn die Studie tatsächlich streng inkrementell ist und deren Bedeutung nur von Experten auf diesem Gebiet analysiert werden kann , wäre dies eine Antwort. (Ich nehme an, ich könnte die Frage ändern in "... kippen die Ergebnisse die grundlegenden Annahmen von ...")
Niedrige Wolken bilden sich um Partikel, die als „Wolkenkondensationskerne“ (CCN) bezeichnet werden. CCNs selbst bilden sich um Aerosole herum. Laut dem CLOUD-Papier (Kirkby et. al.) erhöhen kosmische Strahlen die Aerosolnukleation. Wenn die zunehmende Aerosolnukleation die CCN-Bildung erhöht und die CCN-Bildung die Wolkenbildung erhöht, dann würde die zunehmende kosmische Strahlung die Wolkendecke erhöhen und die Erde abkühlen.
Einige der Medien, die über diese Geschichte berichten, wie der verlinkte Artikel in der Financial Post, behaupten, dass die Zeitung sagt, dass kosmische Strahlung die Ursache der globalen Erwärmung ist. Um von diesem Papier zu diesem Ergebnis zu gelangen, wäre Folgendes erforderlich:
Bei der kosmischen Strahlung gibt es keinen solchen Trend.
Es gibt noch einen weiteren Haken. Es ist noch nicht klar, dass die Aerosolnukleation ein limitierender Faktor für die Bildung von CCNs ist. Snow-Kropla et. Al. (2011) fanden heraus, dass der Konzentrationsunterschied von CCNs zwischen dem Sonnenminimum und -maximum (die jeweils die Hoch- und Tiefpunkte der kosmischen Strahlung sind) weniger als 0,2 % betrug.
Die Kirkby et. Al. Papier liefert einen Teil der Beweise, die Sie benötigen, um eine Verbindung zwischen kosmischer Strahlung und globalen Temperaturen herzustellen, aber Sie benötigen auch Beweise für eine stärkere Verbindung zwischen Nukleation und Wolkenkondensationskernen. Ich würde also definitiv sagen, dass es für die Klimaforschung relevant ist - aber seine Relevanz steht derzeit in der Fachliteratur. Ohne eine negative Änderung der Empfangsrate der kosmischen Strahlung können sie jedoch nicht für die beobachtete Temperaturänderung verantwortlich sein.
"Haben die jüngsten CLOUD-Ergebnisse signifikante Auswirkungen auf die globale Erwärmung?"
Nein:
Globale atmosphärische Partikelbildung aus CERN CLOUD-Messungen
Eimear M. Dunne, Hamish Gordon, Andreas Kürten, João Almeida, Jonathan Duplissy, Christina Williamson, Ismael K. Ortega, Kirsty J. Pringle, Alexey Adamov, Urs Baltensperger, Peter Barmet, Francois Benduhn, Federico Bianchi, Martin Breitenlechner, Antony Clarke , Joachim Curtius, Josef Dommen, Neil M. Donahue, Sebastian Ehrhart, Richard C. Flagan, Alessandro Franchin, Roberto Guida, Jani Hakala, Armin Hanse, Martin Heinritzi, Tuija Jokinen, Juha Kangasluoma, Jasper Kirkby, Markku Kulmala, Agnieszka Kupc, Michael J. Lawler, Katrianne Lehtipalo, Vladimir Makhmutov, Graham Mann, Serge Mathot, Joonas Merikanto, Pasi Miettinen, Athanasios Nenes, Antti Onnela, Alexandru Rap, Carly LS Reddington, Francesco Riccobono, Nigel AD Richards, Matti P. Rissanen, Linda Rondo , Nina Sarnela, Siegfried Schobesberger, Kamalika Sengupta, Mario Simon, Mikko Sipilä,James N. Smith, Yuri Stozkhov, Antonio Tomé, Jasmin Tröst, Paul E. Wagner, Daniela Wimmer, Paul M. Winkler, Douglas R. Worsnop, Kenneth S. Carslaw
Wissenschaft 27.10.2016: DOI: 10.1126/science.aaf2649
Abstrakt
Es bleiben grundlegende Fragen über die Herkunft neu gebildeter atmosphärischer Aerosolpartikel, da die Daten aus Labormessungen nicht ausreichen, um globale Modelle zu erstellen. Im Gegensatz dazu basieren Modelle der Gasphasenchemie seit Jahrzehnten auf kinetischen Labormessungen. Hier erstellen wir ein globales Modell der Aerosolbildung unter Verwendung umfassender im Labor gemessener Keimbildungsraten unter Beteiligung von Schwefelsäure, Ammoniak, Ionen und organischen Verbindungen. Die Simulationen und ein Vergleich mit atmosphärischen Beobachtungen zeigen, dass neben Schwefelsäure an fast allen Nukleationen in der gesamten heutigen Atmosphäre Ammoniak oder biogene organische Verbindungen beteiligt sind.Ein erheblicher Teil der Nukleation betrifft Ionen, aber die relativ schwache Abhängigkeit von Ionenkonzentrationen weist darauf hin, dass bei den untersuchten Prozessen Schwankungen der Intensität der kosmischen Strahlung das Klima in der heutigen Atmosphäre nicht wesentlich durch Nukleation beeinflussen.
[ Hervorhebung von mir]
Ich vermute, dass dies in klimaskeptischen Blogs viel Aufmerksamkeit erhalten hat ;o)
Bad Astronomer (Phil Plait) diskutiert dies in einem kürzlich erschienenen Blogbeitrag von ihm. Kurz gesagt, während kosmische Strahlung die Menge an Aerosolpartikeln erhöht, ist sie nicht signifikant genug, um Wolkenbildung zu verursachen. Den Beitrag finden Sie hier .
Es ist verfrüht, irgendwelche Schlussfolgerungen zu ziehen (und ich habe für den Abschluss gestimmt), da diese Studie gerade erst veröffentlicht wurde. Wenn Sie jedoch eine Schlussfolgerung ziehen müssen, ist CERN eine zuverlässige Quelle, hat die Forschung bestätigt, und da sie im Allgemeinen die AGW-Theorie unterstützen, kann gesagt werden, dass sie nicht gegen AGW voreingenommen ist.
Laut CERN
[I]Es ist klar, dass die Behandlung der Aerosolbildung in Klimamodellen grundlegend überarbeitet werden muss, da alle Modelle davon ausgehen, dass die Keimbildung allein durch diese Dämpfe und Wasser verursacht wird.
Es liegt an Ihnen, eine Schlussfolgerung zu ziehen, aber ich sehe nicht logisch ein, wie man die Position vertreten kann, dass Klimamodelle grundlegend überarbeitet werden müssen, aber dies wird keine Auswirkungen auf die Ergebnisse haben .... es sei denn, die Meinungen, ich meine Ergebnisse , sind vorgegeben.
Bemerkenswert ist hier auch, dass CERN nicht sagt, dass es einen signifikanten Effekt haben wird oder in welche Richtung (in Bezug auf die Unterstützung von AGW) dieser Effekt gehen wird. Sie sagen nur, dass die Dinge grundlegend überarbeitet werden müssen. Wesentliche Überarbeitung = erhebliche Auswirkungen. Was diese Implikationen sind, wird nicht bekannt sein, bis mehr Forschung durchgeführt wird. Was als „bekannt“ galt, wurde einfach zu einem sehr großen „unbekannt“, und das bringt die Dinge durcheinander.
TL;DR – Mehrere Experimente im CLOUD-Labor zeigen, dass kosmische und menschliche Beiträge die Auswirkungen von CO2-Emissionen unbeabsichtigt reduzieren.
Kohlenwasserstoffemissionen - Experimente zeigen, dass Schwefelsäure in der Atmosphäre die Wolkendecke viel stärker erhöht, als wir bisher dachten. Daher kann die Verwendung sauberer Kraftstoffe durchaus die Erde erwärmen.
Kosmische Strahlung - Experimente zeigen, dass viele Orte auf der Erdoberfläche der Wolkenbildung durch kosmische Strahlung ausgesetzt sind. Daher dürfen astronomische Zyklen wie die Sonnenfleckenzyklen bei der Erstellung von Klimamodellen nicht außer Acht gelassen werden.
Bonus: Ebbe - Forscher wissen, dass Algen, die bei Ebbe austrocknen, Chemikalien freisetzen, die die Bildung von Wolken verursachen. Daher dürfen die Zyklen des Mondes (z. B. Supermonde) bei der Erstellung von Klimamodellen nicht außer Acht gelassen werden.
Bereits im August 2011 veröffentlichte eine am CERN in der Schweiz durchgeführte Studie ihre ersten Ergebnisse, die ergaben, dass ...
die Ionisierung durch kosmische Strahlung verstärkt die Aerosolbildung erheblich. Präzise Messungen wie diese sind wichtig für ein quantitatives Verständnis der Wolkenbildung und werden dazu beitragen, die Auswirkungen von Wolken in Klimamodellen besser abschätzen zu können.
Der IPCC-Bericht von 2013 wiederholt diese Bedenken:
Sich ändernde Eigenschaften der Wolkenmenge verändern die Albedo der Erde und beeinflussen daher das Klima. Es wurde die Hypothese aufgestellt, dass der Fluss kosmischer Strahlung atmosphärische Ionen erzeugt, die die Aerosolnukleation und die Bildung neuer Partikel mit weiteren Auswirkungen auf die Wolkenbildung erleichtern (Dickinson 1975; Kirkby, 2007). ... Es besteht jedoch hohes Vertrauen (mittlere Evidenz und hohe Übereinstimmung), dass der Mechanismus der kosmischen Strahlung zu schwach ist, um die globalen Konzentrationen von Wolkenkondensationskernen oder ihre Veränderung im letzten Jahrhundert oder während eines SC klimatisch signifikant zu beeinflussen ...
Wir fragten damals:
Wie "großartig" sind diese Ergebnisse? Wenn die Ergebnisse dupliziert werden, würden sie dramatische Veränderungen in den Modellen bedeuten, die die globale Erwärmung vorhersagen?
Die Antworten, die kamen, waren in der Kategorie "abwarten und sehen", da es noch zu wenig war, bei dem wir uns sicher waren. Jetzt, nachdem sieben Jahre vergangen sind (und das CLOUD-Labor nicht langsamer geworden ist), wollen wir sehen, was die Wissenschaftler sagen:
Andreas Kürten & Chenxi Li et al., 23.01.2018
Neue Partikelbildungsraten [dh Bewölkungseffekte] aus CLOUD-Kammermessungen für das System Schwefelsäure-DMA-Wasser wurden erneut analysiert. Es wurde festgestellt, dass die zuvor von Almeida et al. (2013) unterschätzen die NPF-Raten [dh Wolkenbedeckungseffekte] bei hohen Schwefelsäurekonzentrationen (~1 x 10^7 cm^-3) um bis zu einem Faktor von ~50.
Jedoch:
... Bisher hat nur eine Studie über die Nukleation von Schwefelsäure und Amin berichtet ( Zhao et al., 2011 ). Die Nukleation von Schwefelsäure-Aminen könnte jedoch häufiger auftreten als derzeit angenommen.
Diese Korrektur bedeutet, dass frühere Schätzungen der wolkenbildenden Wirkung von Schwefelsäure viel zu niedrig gewesen sein könnten und dass es falsch gewesen wäre, solche Wirkungen aus großen Klimamodellen auszuschließen. Eine weitere aktuelle CLOUD-Studie besagt:
Nina Sarnela & Tuija Jokinen et al., 19.02.2018
Die Ergebnisse zeigen, dass die CLOUD-Experimente zur α-Pinen-Ozonolyse die kürzlich veröffentlichte Chemie der HOM- und sCl-Bildung [dh stabilisierte Criegee-Zwischenprodukte] unterstützen, wodurch die experimentell bestimmten Ausbeute- und Verlustterme für die Modellierung und theoretische Verwendung zuverlässiger werden.
Was sagen uns also HOMs und sCIs? Gut:
Manoj Kumar & Joseph S. Francisco, 24.10.2018
Obwohl festgestellt wurde, dass die Criegee- Ammoniak - Reaktionen troposphärisch unbedeutend sind, deutet die leichte Natur der Criegee- Dimethylamin - Reaktionen darauf hin, dass diese Chemie unter bestimmten Bedingungen [wie in Kalifornien] eine Rolle bei den neuen Partikelbildungsereignissen [dh Wolkenbedeckungseffekten] spielen könnte Central Valley, New York City und Paris] und müssen daher in den bestehenden atmosphärischen Modellen aktualisiert werden.
(Hervorhebung von Elliot)
Seit der Veröffentlichung von Kumar et al. (2018) waren also etwa vier Monate vergangen, in denen Klimawissenschaftler ihre bestehenden atmosphärischen Modelle hätten aktualisieren können, um eine neu verifizierte Quelle von schwefelsäurewolkenbildenden Ereignissen zu berücksichtigen, die, wie Kürten et al (2018) .
Ioneninduzierte Nukleation von reinen biogenen Partikeln
Jasper Kirkby, Jonathan Duplissy & Kamalika Sengupta et al., 26. Mai 2016
Es wird angenommen, dass atmosphärische Aerosole und ihre Wirkung auf Wolken wichtig für den anthropogenen Strahlungsantrieb des Klimas sind, aber noch wenig verstanden wird. ... Wir stellen fest, dass Ionen aus der galaktischen kosmischen Strahlung die Nukleationsrate um ein bis zwei Größenordnungen im Vergleich zur neutralen Nukleation erhöhen. Unsere experimentellen Ergebnisse werden durch quantenchemische Berechnungen der Clusterbindungsenergien repräsentativer HOMs gestützt. Die ioneninduzierte Nukleation von reinen organischen Partikeln stellt eine potenziell weit verbreitete Quelle von Aerosolpartikeln in terrestrischen Umgebungen mit geringer Schwefelsäurebelastung dar.
Dies wurde von verschiedenen anderen Forschern überprüft ... bis heute wurde es laut Google Scholar 189 Mal zitiert . V. Faye McNeill schrieb 2017: „In den letzten zwei Jahrzehnten wurden erhebliche Fortschritte beim Verständnis der Chemie der atmosphärischen Aerosole und ihrer Verbindungen zum Klima erzielt.“ Hier ist ein Folgepapier:
Reduzierter anthropogener Aerosolstrahlungsantrieb durch biogene Partikelneubildung
Hamish Gordon, Kamalika Sengupta & Alexandru Rap et al., 25. Oktober 2016
Als dominierender Aerosolbildungsprozess in der vorindustriellen Grenzschicht über Land wurde ein Mechanismus für die Bildung atmosphärischer Aerosole über die Gas-Partikel-Umwandlung hochoxidierter organischer Moleküle festgestellt. Die Einbeziehung dieses Prozesses in ein globales Aerosolmodell erhöht die vorindustriellen Basislinien-Aerosolkonzentrationen und könnte zu einer Verringerung der Schätzungen des anthropogenen Aerosol-Strahlungsantriebs um 27 % führen.
Beachten Sie, dass biogen sich auf die Partikel des Mechanismus bezieht, der für sauberere Luftgemische an Orten wie dem Amazonas-Regenwald und der südlichen Hemisphäre und auch vorindustrieller unverschmutzter Luft vorherrscht.
Wie lässt sich der Aerosolantrieb mit dem Treibhausgasantrieb vergleichen? Laut Climate Forcing by Anthropogenic Aerosols, Charlson & Schwartz et al., 1992 , „ist der gegenwärtige Klimaantrieb durch anthropogenes Sulfat schätzungsweise … in der Größenordnung vergleichbar mit dem derzeitigen anthropogenen Treibhauseffekt, aber mit entgegengesetztem Vorzeichen.“
Für diejenigen unter Ihnen im Publikum, die Punkte sammeln, bedeutet dies, dass jede Verringerung einer Schätzung des anthropogenen Aerosolantriebs die Wirkung des anthropogenen Treibhausgasantriebs erhöht. Aber das sagt nichts über die Wirkung der kosmischen Strahlung aus.
Abschließend lesen wir hier:
Unerwarteter Spieler in der Partikelbildung
Chris Cappa, 26. Mai 2016
„Drei Studien zeigen, dass eine Familie organischer Verbindungen die Bildung und das anfängliche Wachstum von atmosphärischen Aerosolpartikeln in sauberer Luft beeinflusst – mit Auswirkungen auf unser Wissen über die Auswirkungen von Aerosolen auf das Klima.“
Nina Sarnela, Tuija Jokinen und Jonathan Duplissy et al. 22. August 2017
Feldstudien deuten darauf hin, dass Jodoxide die Schlüsselverbindungen für die Bildung neuer Partikel in Küstengebieten in Zeiten sein könnten, in denen hohe Gezeitenbewegungen Algenbänke dem Sonnenlicht aussetzen ( O'Dowd et al., 2002 ; Sipilä et al., 2016 ). Diese Jodoxide kommen jedoch in der Atmosphäre nicht so häufig vor wie Schwefelsäure oder schwerflüchtige organische Dämpfe, sodass ihre Bedeutung auf Küstengebiete beschränkt zu sein scheint.
Jenseits der Gleichgewichts-Klimasensitivität
Reto Knutti, Maria AA Rugenstein & Gabriele C. Hegerl
Nature Geoscience Band 10, Seiten 727–736 (2017)
Die Gleichgewichtsklimasensitivität charakterisiert die langfristige globale Temperaturreaktion der Erde auf eine erhöhte atmosphärische CO2-Konzentration. Es hat fast ikonischen Status als die einzige Zahl erreicht, die beschreibt, wie schwerwiegend der Klimawandel sein wird. Der Konsens über den „wahrscheinlichen“ Bereich für die Klimasensitivität von 1,5 °C bis 4,5 °C ist heute der gleiche wie von Jule Charney im Jahr 1979, aber jetzt basiert er auf quantitativen Beweisen aus dem gesamten Klimasystem und der gesamten Klimageschichte. Das Bestreben, die Klimasensitivität einzuschränken, hat wichtige Einblicke in die Zeitskalen der Reaktion des Klimasystems, natürliche Variabilität und Einschränkungen bei Beobachtungen und Klimamodellen, aber auch Bedenken hinsichtlich der einfachen Konzepte, die der Klimasensitivität und dem Strahlungsantrieb zugrunde liegen, offenbart. was Wege eröffnet, um die Klimareaktion besser zu verstehen und auf Forcierung einzuschränken. Schätzungen der vorübergehenden Klimareaktion werden besser durch die beobachtete Erwärmung eingeschränkt und sind relevanter für die Vorhersage der Erwärmung in den nächsten Jahrzehnten. Neuere Metriken, die die globale Erwärmung direkt mit dem insgesamt emittierten CO2 in Beziehung setzen, zeigen, dass, um die Erwärmung auf 2 °C zu begrenzen, die zukünftigen CO2-Emissionen stark begrenzt bleiben müssen, unabhängig davon, ob die Klimasensitivität am oberen oder unteren Ende liegt.
In der Zusammenfassung von Experimenten wie den CLOUD-Experimenten im Jahr 2017 erkennen Knutti et al. an, dass CO2 nicht der einzige wichtige Faktor für den Klimawandel ist, und auch andere mildernde Fakten, die Extrapolationen des zukünftigen Klimawandels absichern sollten. Zu diesen mildernden Tatsachen gehören „Zeitskalen der Reaktion des Klimasystems, natürliche Variabilität und Einschränkungen bei Beobachtungen und Klimamodellen“ sowie „Bedenken hinsichtlich der einfachen Konzepte, die der Klimasensitivität und dem Strahlungsantrieb zugrunde liegen“. In Anbetracht dessen, dass der Strahlungsantrieb eine vom Menschen verursachte oder kosmisch verursachte kühlende Wolkendecke ist, erkennen diese Forscher an, dass JA: Die jüngsten CLOUD-Experimente haben erhebliche Auswirkungen auf die globale Erwärmung.
Nach Ansicht von Knutti et al. ist die CO2-Begrenzung ein gutes Ziel, unabhängig davon, wie schlecht es für das Klima ist. Deshalb sagen sie, dass der CO2-Ausstoß stark begrenzt bleiben muss. Dies ist jedoch eher eine Beurteilung als ein experimentelles Ergebnis.
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