Метанът не само затопля Земята, но има и охлаждащ ефект

Газът абсорбира както дълговълновата, така и късовълновата радиация, с конкурентни ефекти върху климата

Ваня Милева Последна промяна на 25 април 2023 в 00:01 4008 0

Метанът, мощен парников газ, се отделя от редица човешки дейности, включително отглеждането на едър рогат добитък

Кредит Flickr | Elektra Tig (CC BY-NC-SA 2.0)

Метанът, мощен парников газ, се отделя от редица човешки дейности, включително отглеждането на едър рогат добитък.

Метанът е парников газ с двойствен характер. Той нагрява земната атмосфера 28 пъти по-силно от въглеродния диоксид при едно и също тегло. Но абсорбирането от метана на слънчевата радиация високо в атмосферата променя и структурата на облаците, което хвърля известна "сянка" върху затоплящия му ефект.

Така че вместо да добавя още повече топлинна енергия към атмосферата, както се смяташе досега, абсорбцията на слънчевата радиация от метана предизвиква каскада от събития, които намаляват общия му ефект на затопляне с около 30 %, съобщават изследователи в Nature Geoscience.

"Това са наистина интересни и важни резултати", отбелязва Рейчъл Байром (Rachael Byrom), климатолог в Центъра за международни климатични изследвания CICERO в Осло, която не е участвала в новото изследване. Въпреки това, според изследователката, "метанът все още остава наистина основен газ, към който трябва да се насочим при намаляването на емисиите".

Човекът е отговорен за по-голямата част от метана, който навлиза в атмосферата, където задълбочава процеса на глобално затопляне. По данни на Националната океанска и атмосферна администрация на САЩ концентрацията на този силен парников газ се е повишила с около 162% от прединдустриалните времена.

Най-големите източници на антропогенен метан са използването на изкопаеми горива, животновъдството, оризопроизводството, сметищата и изгарянето на биомаса. Учените се опасяват, че със затоплянето, което предизвиква размразяване на вечната замръзналост в арктическите региони, това може да доведе и до увеличаване на емисиите на метан, тъй като микробите в почвата консумират мъртвия растителен материал и освобождават газа.

Увеличаване на количеството метан

Концентрацията на метан (CH4) в атмосферата, измерена в части на милиард, продължава да се увеличава. Газът поглъща радиацията, което влошава глобалното затопляне.

Средномесечна стойност на атмосферния метан в световен мащаб, 1983-2021 г.

Кредит: Xin Lan/NOAA Global Monitoring Laboratory

Парниковите газове като метана оказват най-силното си въздействие, поглъщайки инфрачервената "дълговълнова" радиация, излъчвана от повърхността на планетата. Земята излъчва тази дълговълнова радиация, когато отразява "късовълновата" радиация, идваща директно от Слънцето. Повечето изследвания на парниковите газове се фокусират върху поглъщането на дългите вълни.

Но учените научават, че парниковите газове, включително метанът, поглъщат и част от късовълновата слънчева радиация. Последните оценки сочат, че метанът може да допринася с до 15 % повече топлинна енергия за атмосферата, отколкото се смяташе досега, поради това допълнително поглъщане на късите вълни.

Новото изследване обаче разкрива, че поглъщането на късите вълни от метана има обратен ефект. Това откритие се основава на подробен анализ на поглъщането от газа на различни дължини на вълните.

Резултатът е "контраинтуитивен", заявява климатологът Робърт Алън (Robert Allen) от Калифорнийския университет, Ривърсайд. Това се случва поради начина, по който поглъщането на късите вълни от метана влияе на облаците в различните слоеве на атмосферата, показват симулациите на Алън и колегите му.

Когато метанът поглъща късовълновата радиация в средната и горната част на тропосферата, над около три километра, той затопля въздуха - което води до по-малко облаци в този горен слой.

И тъй като метанът абсорбира късовълнова радиация високо, по-малко от тази радиация прониква надолу към долната тропосфера. Това всъщност охлажда долната тропосфера, което води до повече облаци в този слой.

Тези по-плътни облаци в ниските слоеве отразяват повече от късовълновата слънчева радиация обратно в космоса, което означава, че по-малко от тази слънчева радиация достига до повърхността на Земята, за да се превърне в дълговълнова радиация.

В същото време е известно, че облаците в горните слоеве, освен парниковите газове, поглъщат дълговълновата радиация. Така че по-малкият брой на тези облаци означава, че по-малка част от дълговълновата радиация, излъчвана от Земята, се улавя в атмосферата - и по-голяма част от нея изтича в космоса, без да допринася за изменението на климата.

С поглъщането на късите вълни от метана "се очаква затопляне на климатичната система", коментира Алън. "Но тези корекции на облаците в действителност надделяват над затоплянето, дължащо се на поглъщането, което води до охлаждащ ефект."

Алън и колегите му провеждат изследването с помощта на компютърен модел на климата на Земята. Когато са използвали традиционния подход - отчитайки само дълговълновата абсорбция на метана - те са изчислили, че газът е причинил затопляне от 0,2 градуса по Целзий от прединдустриалните времена насам, от общо затопляне от 1,06 градуса по Целзий. Но когато са включили и поглъщането на късите вълни, приносът на метана за затоплянето е намалял до около 0,16 градуса по Целзий.

Смята се, че в допълнение към затоплянето на планетата метанът увеличава и глобалните валежи поради по-голямото изпарение на вода при по-високи температури. Но изследователите установяват, че включването на абсорбцията на късите вълни също намалява ефекта на метана върху валежите - от прогнозирано увеличение на валежите с 0,3 % (въз основа само на абсорбцията на дългите вълни) до увеличение с около 0,18 %.

Илюстрация на Слънцето, Земята и земната атмосфера. Изображението показва лъчите от Слънцето, белите стрелки, които се отразяват на земната атмосфера, а действието на силите на въглеродния диоксид, метана и водните пари е показано с оранжеви стрелки.Парниковите газове, като въглероден диоксид (CO2), метан (CH4) и водни пари (H2O), оказват най-силното си въздействие върху затоплянето (оранжеви стрелки), като поглъщат дълговълновата инфрачервена радиация (по-тъмни оранжеви стрелки), отделяна от Земята, когато върху нея пада късовълновата радиация (светложълти стрелки) от Слънцето. Но газовете могат също така директно да поглъщат късовълновата радиация от Слънцето, променяйки климатичните ефекти на метана по изненадващ начин, показва проучване. Кредит: Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)

Ще бъде важно да се включат ефектите на късите вълни на метана в бъдещите климатични прогнози, посочва Даниел Фелдман (Daniel Feldman), учен, изследващ атмосферата, от Националната лаборатория "Лорънс Бъркли" в Калифорния, който не е участвал в изследването. Но той смята, че трябва да се свърши повече работа, за да се изяснят тези ефекти.

В новото проучване е анализирано влиянието на метана върху късите вълни, като е използван само един цялостен модел, който включва както атмосферата, така и океана, отбелязва Фелдман. "Бих искал да видя подобен анализ, направен в множество модели", което ще увеличи доверието в резултатите.

Справка:

R. Allen et al. Surface warming and wetting due to methane’s long-wave radiative effects muted by short-wave absorption. Nature Geoscience. Published online March 16, 2023. doi: 10.1038/s41561-023-01144-z.

M. Etminan et al. Radiative forcing of carbon dioxide, methane, and nitrous oxide: A significant revision of the methane radiative forcing. Geophysical Research Letters. Published online December 27, 2016. doi: 10.1002/2016GL071930.

Източник: Methane may not warm the Earth quite as much as previously thought, Science News

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !