Detaljerad information för diarienr  2018-01795  
 
 
Ämnesområde:
Beslutsdat:  2018-11-14
Namn:
Phillips, Vaughan
Titel:  Doktor
Kön:  Man
E-post: vaughan.phillips@nateko.lu.se
Univ./Institution: Lunds universitet - Naturgeografi och ekosystemvetenskap
Projekttitel (sv): Influens från iskärnor (IN) aerosoler på moln med flera faser och klimat: Laboratorieobservationer och modellering
Projekttitel (eng): Influence from Ice Nucleus (IN) Aerosols on Mixed-Phase Clouds and Climate: Lab Observations and Modeling
Värdhögskola:
SCB-klassificering: Klimatforskning, Meteorologi och atmosfärforskning
Beviljat (SEK):  
Beskrivning: Moln, inklusive de som innehåller både is och vätska ("blandfasmoln"), är en viktig aspekt av systemet jorden. De är avgörande för de strålningsflöden som styr klimatet globalt. Moln med flera faser orsakar nettokylning av klimatsystemet, för det mesta genom att reflektera inkommande solstrålning tillbaka till rymden. De absorberar också en del av den infraröda strålningen från jordens yta, men denna effekt är svagare än solreflektionen. En eventuell minskning av denna solkylning skulle starkt bidra till den globala uppvärmningen. Det finns sålunda ett stort intresse från det vetenskapliga samfundet om hur moln med flera faser ändras och modifieras av klimatförändringar.  Förutom utsläpp av växthusgaser uppstår luftföroreningar över hela världen. En ändring av belastningen av aerosoler i atmosfären, såsom sot, kommer att att förändra koncentrationerna av ispartiklar moln med flera faser. Detta kan i sin tur öka deras utfällning från isfasen, modifiera molens strålningsegenskaper (t ex albedo) och potentiellt minska molnutsträckningen. Detta kan kraftigt förändra nettostrålningen i klimatsystemet, vilket kan ändra klimatförändringen. Vissa uppskattningar visar att luftföroreningar kan orsaka uppvärmning av klimatsystemet med några grader Celsius vid höga breddgrader genom att minska omfattningen av moln med flera faser. Likaledes kan höjden, täckningen och tjockleken på  dessa moln  förändras av den globala uppvärmningen, vilket ändrar strålningsflödet som driver klimatförändringen. Iskoncentrationer i moln med flera faser är avgörande för dessa effekter och styrs av många molnprocesser, såsom aggregering av kristaller för att bilda snö eller fragmentering av ispartiklar.  Trots denna betydelse av moln med flera faser utvärderar den internationella klimatförändringspanelen (IPCC) inte ens strålningstrycket för aerosolers ("indirekt") effekt på klimatet via kalla moln än, eftersom förståelsens nivå anses vara för låg . Denna djupa osäkerhet är en av orsakerna till att iskristallerna som ses i moln med flera faser är oklara.  Det finns mycket delade meningar om isinitiering. Till exempel finns det observationer av hållbar aktivitet av isproduktion i tunna moln med flera faser över lång tid (många timmar). Men skälen är oklara. En möjlig förklaring är att en liten del av de sällsynta (vanligtvis fasta) aerosolerna som initierar is ("iskärnor") gör det så långsamt över tiden. Detta tidsberoende av iskärnor har observerats för artificiella aerosoler men ännu inte för aerosoler samplade från troposfären. En annan förklaring är fluktuationer av fuktighet och temperatur i molnen.  På samma sätt är ett annat område med osäkerhet att det i tjockare blandfasskyar med riklig utfällning har observerats höga halter av iscensjoner i moln, vilket många detaljerade molnmodeller ännu inte kan representera. Skälen är kontroversiella. Observationer visar att iskristallkoncentrationer brukar överstiga koncentrationer av iskärnande (IN) aerosoler, även om de mäts med den senaste tekniken.  För att lösa några av dessa osäkerheter om hur is bildas och regleras i moln, kommer detta projekt att utföra laboratorieexperiment för att observera långsam initiering av iskristaller av atmosfäriska iskärnor. Dessa observationer kommer sedan att tillämpas för att förbättra vår hierarki av atmosfäriska modeller, både för enskilda moln och globalt klimat. Målet är att få mer exakta uppskattningar av bidraget till global uppvärmning från aerosolföroreningar som påverkar moln med flera faser. Ett relaterat mål är att ge klimatforskningscentret i Sverige nya numeriska verktyg för att simulera egenskaperna hos sådana moln i den globala modellen.