La façon dont les propriétés des nuages ​​changent en réponse à la pollution locale - principalement due à la combustion du charbon et aux moteurs de navires - a été déterminée avec plus de précision.

Cette trouvaille, publié aujourd'hui dans Actes de l'Académie nationale des sciences , pourrait aider les scientifiques à mieux modéliser les futures températures mondiales avec l'augmentation des concentrations de gaz à effet de serre.

Les nuages ​​sont des accumulations de gouttelettes d'eau qui se forment généralement autour de très petites particules, connu sous le nom d'aérosols. Ces aérosols comprennent la poussière du désert, suie ou composés appelés sulfates.

Les activités humaines peuvent augmenter les concentrations locales de ces aérosols. Par exemple, la combustion du charbon libère de la suie et des sulfates, créant des points chauds locaux d'aérosols au-dessus des centrales électriques ou des villes.

Les scientifiques savent que ces points chauds locaux d'aérosols modifient les propriétés des nuages ​​en leur fournissant plus d'aérosols pour former des gouttes autour, créer des nuages ​​​​avec un plus grand nombre de gouttelettes plus petites que les nuages ​​​​normaux. Ces nuages ​​sont également plus brillants que les nuages ​​non affectés par la pollution.

Les nuages ​​plus brillants reflètent davantage la lumière du soleil entrante, fournissant un effet de refroidissement local. Cela signifie que pendant que les activités humaines réchauffent la planète, par la libération de gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone, ils contribuent également à refroidir certaines parties de la planète, en libérant des aérosols polluants.

Auteur principal, le Dr Edward Gryspeerdt du Département de physique de l'Imperial, qui présente la recherche aujourd'hui à l'Assemblée générale de l'Union européenne des géosciences à Vienne a déclaré :« La combustion de combustibles fossiles libère des gaz à effet de serre, mais souvent aussi des aérosols qui peuvent faire que les nuages ​​réfléchissent plus de lumière solaire dans l'espace. Les activités humaines ont donc à la fois un effet de réchauffement et un effet de refroidissement.

"Bien que l'effet de refroidissement soit beaucoup plus faible que l'effet de réchauffement, savoir comment les aérosols ont modifié les propriétés des nuages ​​dans le climat passé et présent nous aide à mieux comprendre à quel point la Terre est susceptible de se réchauffer dans différents scénarios futurs de niveaux de gaz à effet de serre. »

Mesure plus précise

Les aérosols et les nuages ​​varient considérablement à travers le monde. Les données satellitaires peuvent être utilisées pour déterminer comment les aérosols influencent les propriétés des nuages, mais cette méthode comporte un certain nombre d'incertitudes, en particulier autour de la façon dont les scientifiques mesurent les aérosols depuis l'espace.

Maintenant, une équipe dirigée par des chercheurs de l'Imperial a trouvé un moyen plus précis de prédire l'effet en utilisant une mesure différente des propriétés des aérosols recueillies à partir des données satellitaires.

Cette mesure comprend des informations sur la taille des particules d'aérosol, ce qui est lié à la facilité avec laquelle les gouttelettes de nuage peuvent se former autour d'eux. Cela permettra aux modélisateurs climatiques de distinguer plus précisément les différents facteurs affectant les températures mondiales.

Prédire la réponse du cloud

D'habitude, pour déterminer comment les nuages ​​pourraient réagir à la pollution par les aérosols, les scientifiques comparent la façon dont les propriétés des nuages ​​varient en fonction de la quantité d'aérosols. Cependant, différents types d'aérosols ont des effets différents sur les propriétés des nuages, ce qui signifie qu'une mesure de la simple quantité d'aérosols peut être trompeuse.

Il est plus difficile pour les gouttelettes de nuages ​​de se former autour de certains aérosols, comme la poussière et la suie du désert, par rapport aux autres aérosols, comme les sulfates, qui sont plus efficaces pour éclaircir les nuages.

Avant la révolution industrielle et la combustion massive de combustibles fossiles, il y avait moins de sulfates, qui créent des nuages ​​plus brillants avec des gouttelettes plus petites.

Cela signifie que si les chercheurs essayaient de comparer l'effet de refroidissement des nuages ​​d'aujourd'hui et ceux du passé en se basant uniquement sur la quantité d'aérosols présents, ils n'auraient pas pu le faire car la réponse des nuages ​​à l'aérosol serait différente.

Améliorer les prévisions de changement climatique

En utilisant plusieurs modèles climatiques mondiaux différents, l'équipe a montré qu'en utilisant des satellites pour déterminer des informations supplémentaires sur la taille de l'aérosol, les incertitudes causées par les variations de type d'aérosol pourraient être réduites. Cela signifie que le changement des propriétés du nuage dû à l'activité humaine peut être déterminé avec plus de précision.

La mesure peut être obtenue à partir des observations satellitaires des nuages, ce qui signifie que les modélisateurs climatiques peuvent utiliser des chiffres plus précis pour la réflectance des nuages ​​dans le temps, améliorer leurs prévisions sur le changement climatique.