Från Klimatvett https://www.klimatvett.fi/post/pinf%C3%A4rsk-studie-av-henrik-svensmark-om-k%C3%A4rnor-av-superm%C3%A4ttnad-och-molnkondensation
Pinfärsk studie av HENRIK SVENSMARK om kärnor av supermättnad och molnkondensation
Forskarna har hittills ansett att aerosoler uppe i atmosfären måste ha storleken minst 50 nm för att ha en chans att bilda molnkondensationskärnor som sedan blir till moln. Detta beskrevs nyligen här på Klimatvett i ett inlägg: Vad kan ligga bakom klimatförändringarna? ::: Del 3 – Kosmiska strålar från rymden påverkar molnbildningen och därmed klimatet (klimatvett.fi)
I en ny studie visar nu Svensmark att dessa aerosoler inte alls behöver uppnå denna storlek utan det kan räcka med 25-30nm. Detta är mycket intressant eftersom forskarna var lite tveksamma till om aerosolerna kunde bli så stora som 50 nm.
’
Moln är en viktig del av jordens klimatsystem. De spelar en stor roll i vädermönster, regn och reglering av globala temperaturer. En ny studie publicerad i Geophysical Research Letters, ger oss ny information om hur moln bildas, särskilt över havet.
Vad är molnkondensationskärnor (CCN) och övermättnad?
Moln bildas när fuktig luft stiger upp och svalnar. Denna kylning leder till övermättnad, där luften har mer vattenånga än den kan hålla. Denna extra vattenånga kondenserar på små partiklar som kallas molnkondensationskärnor (CCN), som sedan växer till molndroppar. Storleken och antalet av dessa CCN är avgörande för att avgöra hur molnen kommer att se ut.
Traditionellt har forskare trott att endast större partiklar (cirka 50 nm i diameter) kan bli CCN vid typiska övermättnadsnivåer (0,2 %–0,3 %). Men den här studien av Henrik Svensmark och hans team visar att mycket mindre partiklar också kan fungera som CCN om övermättnaden är högre än man tidigare trott.
De viktigaste resultaten av studien
-
Högre övermättnadsnivåer: Studien fann att marina stratusmoln, särskilt de utanför Kaliforniens kust, ofta har övermättnadsnivåer högre än 0,5 %, och ibland till och med upp till 1 %. Detta är mycket högre än vad forskarna tidigare trott och tyder på att mindre partiklar (25-30 nm) kan fungera som CCN under dessa förhållanden. Författarna skrev: ”I genomsnitt är övermättnaden i marina moln betydligt högre än den konventionella uppfattningen på 0,2–0,3 %.”
-
Mindre kritisk storlek på CCN: Genom att använda satellitdata och vetenskapliga teorier skapade forskarna kartor som visar globala övermättnadsnivåer och storleken på partiklar som kan fungera som CCN. De fann att marina moln är mer känsliga för förändringar i antalet små partiklar på grund av dessa högre övermättnadsnivåer. Det innebär att även mindre partiklar än man tidigare trott kan bilda molndroppar. Studien noterar, ”Högre övermättnad innebär mindre aktiveringsstorlek för CCN vilket gör molnbildning mer känslig för förändringar i aerosolkärnbildning.”
-
Effekter på molnegenskaper: Högre övermättnadsnivåer innebär att molnbildningen är mer dynamisk och känslig för förändringar i partiklarna som fungerar som CCN. Detta kan ändra molnens egenskaper, som hur många droppar de har och hur tjocka de är, vilket påverkar hur mycket solljus de reflekterar och hur mycket värme de fångar. Studien förklarar: ”På grund av den högre övermättnaden aktiveras mycket mindre aerosoler till molndroppar.”
Hur har forskarna studerat detta?
Forskarna använde data från olika källor, bland annat satellitobservationer och flygplansmätningar. De analyserade dessa data för att förstå förhållandet mellan antalet CCN och övermättnad.
-
Satellitobservationer: De använde satellitdata för att uppskatta antalet droppar i marina stratusmoln. Detta, tillsammans med mätningar av molntjocklek och vattenhalt, hjälpte dem att analysera molnens egenskaper över haven.
-
Luftburna mätningar: Mätningar från flygplan utanför Kaliforniens kust var avgörande för att upptäcka de högre övermättnadsnivåerna än väntat. Dessa mätningar gav direkta bevis för att mindre partiklar kunde fungera som CCN. Författarna noterade: ”Observationer av marina stratusmoln i ren luft utanför Kaliforniens kust avslöjar ett funktionellt samband mellan antalet molnkondensationskärnor (CCN) och övermättnad.”
-
Simuleringar: Forskarna använde en datormodell för att simulera hur molndroppar bildas under olika förhållanden av övermättnad och vertikal rörelse. Dessa simuleringar stödde deras observationer och visade att mindre partiklar kunde bilda molndroppar vid högre övermättnad. Studien säger: ”Oberoende stöd för så hög övermättnad i det marina molnet erhålls från CCN-mätningar som tillhandahålls av ’Atmospheric Tomography Mission’.”
Varför är den här studien viktig?
Denna studie är viktig eftersom den förändrar vår förståelse av hur moln bildas. Moln spelar en nyckelroll i jordens klimat genom att reflektera solljus och fånga värme. Små förändringar i molnegenskaper kan ha stor inverkan på väder och klimat. Genom att visa att molnbildning är känsligare för mindre partiklar och högre övermättnadsnivåer hjälper denna studie oss att bättre förstå hur moln och aerosoler interagerar.
-
Aerosol-molninteraktioner: Studien visar komplexiteten i hur aerosoler (små partiklar) och moln interagerar. Att förstå dessa interaktioner bättre är avgörande för att förbättra väder- och klimatprognoser.
-
Molnmikrofysik: Forskningen belyser vikten av övermättnadsnivåer för att bestämma molnegenskaper. Detta har implikationer för att studera och modellera olika typer av moln och deras roller i vädersystem.
Slutsats
Studien ”Supersaturation and Critical Size of Cloud Condensation Nuclei in Marine Stratus Clouds” av Svensmark et al. ger nya insikter om hur moln bildas. Genom att avslöja högre övermättnadsnivåer än väntat och aktivering av mindre CCN utmanar denna forskning vad vi trodde att vi visste och öppnar nya dörrar för att förstå jordens atmosfär. I takt med att vi fortsätter att lära oss mer om molnbildning är studier som denna viktiga för att förstå komplexiteten i vårt klimat.
Molnbildning är en komplex process som påverkas av många faktorer. Denna studie belyser några av de viktigaste aspekterna av denna process, särskilt i marina miljöer, och belyser vikten av kontinuerlig observation och forskning för att avslöja mysterierna i vår planets atmosfär.
Charles Rotter / Christer Käld
”Denna extra vattenånga kondenserar på små partiklar som kallas molnkondensationskärnor (CCN)”. Vad består dessa kärnor av? Solvinden har tidigare i denna blogg angivits som en viktig källa och som därigenom påverkar jordens klimat.
Jag läste för många år sedan om att haven avger saltvatten när vågorna bryter. Av det bildas det saltkärnor. Har dessa saltkärnor någon betydelse?
Moln eller inte känns onekligen viktigt för väder och klimat.
När det var riktigt kallt här I Skandinavien, I slutet på 1800 – talet – då var det oerhörda skogsbränder i Nordamerika.. så kraftiga att himlen färgades över Västeuropa.
Förr brann dom väldiga barrskogarna i Nordamerika utan att människor bekämpade dessa – det brann betydligt mer än idag.
Tänker man dessa enorma mängder sot i den, normalt förhärskande, västvinden från Nordamerika till oss – så borde dessa mängder av sotpartiklar ha påverkat molnbildningen över norra Atlanten och vidare till oss i norden – med lägre solinstrålning över Atlanten och norden.
Om det bildades mer moln på den tiden – skulle det onekligen kunnat påverka även den globala medeltemperaturen – då vi här I norr har så hög andel landmassa och hög solinstrålning under sommarhalvåret.
Först ökade antagligen skogsbränderna i Nordamerika när européerna strömmade dit på 1800 – talet och koloniområde vildmarkerna.
På 1900 – talet började vi sedan begränsa bränderna…
Min uppfattning i denna fråga har inte ändrats sedan jag för hörde om den för drygt 30 år sedan. Inget väsentligt nytt har tillkommit. Det är egentligen ingen brist på kondensationskärnor i atmosfären vilka ständigt tillförs från land och hav (saltpartiklar). Moln bildas i atmosfären när vattenånga kondenserar kring 100%. Att vattenånga i luften kondenserar beror på att luften avkyls främst genom vertikal hävning. Samtidigt löses moln upp när luften värms upp främst genom subsidens
När det gäller jordens klimat och väder är det knappast mer teori som behövs utan främst bättre observationer och beräkningsmetoder över den finskaliga molnbildningen och inte minst den finskaliga atmosfärdynamiken och dess roll i molnbildningen.
Såvitt vi känner till från tillgängliga satellitdata så har inte jordens totala molnighet ändrats. Däremot finns det regionala ändringar över flera decennier som kan bero på variationer i atmosfärcirkulationen och mestadels lokala/regionala luftföroreningar.
Huvudproblemet med Svensmarks teori är bristen på empirisk bekräftelse.
I Sverige är det våran västliga fjällkedja som har mest moln – det är också där som vi har några platser som fått kallare sommartemperaturer ( juni – augusti ) när man jämför våra 2 senaste klimatperioder.
Kanske gör den höga andelen molndagar i dom västliga fjällen att dessa drabbats mindre av den kraftiga ökningen av solinstrålningen vi sett under dom senaste 40 åren, här I norra Europa?
Mindre ökning solinstrålning – mindre temperatökning..?
https://ourworldindata.org/grapher/emissions-of-air-pollutants?time=1970..2016
SO2 i luft ger moln det vet vi eftersom vulkaner kyler med utsläpp av SO2.
Vd sker då när vi slutar skicka upp SO2?
Antal soltimmar ökar!
Svårt att inte se samband?
Nr 5 Lasse
Solinstrålningen har en avgörande roll.
SMHI – instrålning 1997 – 838.
SMHI – instrålning 1998 – 943.
Sommaren ( juli, augusti ) 1997 – mycket moln, snitt 18,1 för landet.
Sommaren ( juli, augusti ) 1998 – finväder 23,1 i snitt för landet, bl a hade Halmstad snitt över 28 grader i en vecka i mitten augusti..
Således – i Sverige ger det en smått otroligt skillnad på hur mycket sol som strålar in – till synes mer avgörande än CO2 nivån.
Sverige har också fått mer högtryck under sommaren, vilket naturligtvis påverkar åtskilligt – förmodligen har högtrycksökningen ingenting med mer CO2 att göra…men varma somrar ger det.
När jag tittade på äldre uppskattningar av solinstrålningen på 1800 – talet låg dessa runt 800 för våran del – men säkerheten för dessa 800 är höljd i dunkel…
Skulle det vara så att vi hade runt 800 på 1800 – talet och runt 1000 nu… skulle det ha en helt avgörande effekt för ökningen I temperatur 1850 – 2020.
Kunde 1997 ha drygt 800 så.. Ja, varför inte.
CO2 – är inte ensamt orsaken till allt – som många tycks övertygade om idag..
T o m TCO kräver ju nu att arbetsmarknadens parter samlas för klimatet – eftersom våra politiker inte förmår agera…
CO2 HYSTERIN och förblindningen vet inga som helst gränser – och över allt detta skiner solen!
#3. Lennart. Solens kortvågiga värmestrålning 1.360-1.370 W per kvm vinkelrätt mot atmosfärens ytterskikt vid ekvatorn (eller nära, eftersom jordaxeln lutar ca 23 grader) växlar mycket litet. Däremot växlar hur mycket som faktiskt når jordytan med mängden moln och stoft i atmosfären. Svårt att precisera och modellera.
Likaså växlar Solens magnetiska aktivitet, därtill cykliskt, med effekt på inkommande kosmisk strålning och därigenom molnbildning, nederbörd samt väder på kort och klimat på längre sikt. Eller? Svårt att datormodellera. Utan tillgång till observatorier eller satelliter för jag ett förnuftsresonemang för envar att följa. Synpunkter ?
Väldigt mycket är oklart runt aerosoler och molnbildning. Nyss kom en ny, banbrytande forskning om hur såddpartiklar/kondensationskärnor (aerosoler, eller CCN) bildas av olika kemiska föreningar. Det är fråga om nybildning av partiklar, vilket är mer vanligt än vad man tidigare trott:
Beskrivning:
https://www.sciencedaily.com/releases/2024/08/240802132925.htm
”Many scientists believe that NEW particles make up roughly half the world’s seeds that later become clouds. In the new work, however, the team shows that these particles could, in some regions, be responsible for even more.
Over the tropical and mid-latitude oceans, locally generated new particles could account for up to 80 percent of the material upon which clouds condense. Over Europe and the Eastern United States, they could account for 65 percent of the seed material for clouds.”
Forskningsartikeln:
https://www.nature.com/articles/s41586-024-07547-1
Från abstract om New Particle Formation, NPF:
”Here we synthesize molecular-level experiments to develop comprehensive representations of 11 NPF mechanisms and the complex chemical transformation of precursor gases … Previously neglected or underrepresented mechanisms involving organics, amines, iodine oxoacids and HNO3 probably dominate NPF in most regions with high concentrations of aerosols or large aerosol radiative forcing; such regions include oceanic and human-polluted continental boundary layers, as well as the upper troposphere over rainforests and Asian monsoon regions. These underrepresented mechanisms also play notable roles in other areas, such as the upper troposphere of the Pacific and Atlantic oceans. Accordingly, NPF accounts for different fractions (10–80%) of the nuclei on which cloud forms at 0.5% supersaturation over various regions in the lower troposphere.”
Precis som Lennart säger, det är ”… ingen brist på kondensationskärnor i atmosfären”.
Frågan är om Svensmarks hypotes är av någon som helst signifikans i sammanhanget?
#8
Intresse för vilka partiklar som utgör molnbildare kopplas till dessas storlek via Svensmarks teorier. Så nog finns det signifikans!
En annan undersökning konstaterar att:
An international study shows that the number of atmospheric aerosol particles measured at observation sites across Europe has, on average, declined since the beginning of the 2000s.
https://www.sciencedaily.com/releases/2022/10/221031104439.htm
Just den här artikeln står för sig själv och kan diskuteras oberoende av Svensmarks övriga teorier. Så vitt jag förstår så är det en nyhet att molndroppar kan bildas med betydligt mindre nukleider (CCN) än vad man tidigare trott.
Beträffande Svensmarks teori om galaktiska strålars inverkan så är det skillnad på hur CCN-kärnor skapas. I detta fall så är det så vitt jag förstår endast högenergipartiklar som kan skapa elektriskt laddade joner.
#10. På en tidigare konferens berättade Svensmark att på aerosoler kondenserad vattenånga växer till större droppar genom jonisering.
På konferensen i Köpenhamn för snart ett år sedan berättade han att han visserligen har sin tjänst men inte får (tillräckliga) anslag för nödvändig utrustning. Ett effektivt sätt att hindra oönskad forskning!
Han når sina resultat trots motstånd.
OT
https://www.newscientist.com/article/2444394-the-atlantic-is-cooling-at-record-speed-and-nobody-knows-why/
Nr 12 Thorleif
Visst är det intressant! Dessutom har det pågått lite i skymundan dom senaste åren.
T o m dom djupare områdena i vårat eget västerhav har haft den trenden i flera år.
Vi får se hur detta påverkar vädret kommande decennier.
Många har nog missat väderutvecklingen även på land, längs västkusten på senare år – särskilt sommarmånaderna.
Det är viktigt med observationer, brukar Lennar Bengtsson säga – så vi får börja observera mera ordentligt.
#13 Magnus blomgren
Artikeln har jag inte läst pga betalvägg men det ska bli intressant att följa upp spåret nu när Stilla Havet går mot nästa La Nina.
Dina observationer och erfarenheter från Västerhavet på landets framsida är alltid intressanta att ta del av.
Fortsätt med det👍👍👍