船舶排放对气候比此前认为的有更大的影响

从两个独立的研究论文分析船舶跟踪发现,由邓肯Watson-Parris博士和另一个彼得•Manshausen从物理系,表明空气污染比此前认为的气候有较大的影响。分析船舶跟踪是一个独特的方式来观察和量化人类气溶胶排放对气候的影响——不仅仅是那些来自航运,这两篇论文表明,排放水平的变化,所以他们的冷却效果,解决气候变化问题时必须考虑。

船舶排放可以发生在遥远的海洋环境和提供独特的机会来研究气溶胶的隔离其他人为因素的影响。Watson-Parris博士领导的工作观察可见船舶跟踪——行光明云被发现的第一个卫星图像在1960年代,而彼得Manshausen他的努力集中于无形的追踪,分析评价排放对云的影响因此,气候。迄今为止,测量气溶胶的排放影响云已经臭名昭著的挑战,这两个新方法为进一步分析帮助政策铺平道路。

地球上人类气溶胶排放有冷却效应,因为他们可以让云亮通过提供额外的云滴形成的凝结核。光明云反射更多的阳光,罢工,从地球表面的偏转。然而,目前不清楚这冷却效果有多大,尤其是云在卫星图像亮度变化不能看到。这可能是排放扩散时,如从一个城市的交通,或当有风驱散他们。冷却效果抵消一些气候变暖的温室气体的影响,并提供了人类最大的不确定性扰动的气候系统。

可见船舶跟踪

可见船舶跟踪长期以来提供了一个机会来量化这些影响然而,直到现在,这个过程耗时和有限;因为它依靠手工分析个人卫星图像,它只能在很短的时间内完成,或在一个小的地理区域。来解决问题,Watson-Parris博士和合作者,包括教授菲利普·斯蒂尔转向机器学习。他们开发了一种新颖的船舶跟踪算法来自动检测结果,在过去的两年里,他们已经收集和分析了大约250 tb的卫星数据,发现船上有超过100万首歌曲从过去20年。

这广泛的数据库确认之前评估最有利于轮船轨迹形成的季节和位置;与大多数跟踪被发现在云平台层积云东太平洋和大西洋东部。然而是非常引人注目的船舶跟踪数量的变化发生在2020年国际海事组织引入了严格的新燃料法规以减少全球航运造成的空气污染。研究小组发现一个统一的几乎立刻跟踪的数量减少25%。他们看不到任何类似的其他大型云属性的变化,显示出该技术的价值,和机器学习更广泛的跟踪监管变化对气候的影响。

看不见的船舶跟踪研究

由于不同类型的云层和变量的气象条件,只有一小部分船只离开然而捡起的跟踪卫星可见——大多数离开没有立即可见痕迹。互补的工作因此,彼得Manshausen博士和他的同事——包括Watson-Parris教授和金牛——着手填写空白和分析看不见的痕迹。没有跟踪意味着大多数的船的气溶胶排放并不影响云?

而不是寻找可见跟踪云层像Watson-Parris博士的工作,船舶航线组使用一个数据库包含的位置几乎所有船只在给定的时间。使用历史气象观测,然后模拟所有这些船舶的排放由风和进入云。在卫星数据允许他们学习这些位置测量液滴的数量和水的污染和未受污染的云。重要的是,该方法不依赖于存在一个明显的心不在焉。

该组织发现,平均在足够ship-polluted云确实显示了影响云的属性。这是第一次的云影响个体船舶可以量化时并不会形成痕迹。令人惊讶的是,气溶胶排放的效果跟踪不可见时是不同的:少滴数量的增加,而增加的水量比可见痕迹。同样重要的是,可能是真的气溶胶排放更广泛——云可能比此前认为的空气污染的反应更强烈,越来越亮,有一个更强的冷却效果。这意味着进一步降低空气污染时,必须因健康原因,我们可能风险更严重的全球加热。

这些技术显示的价值结合小说数据科学方法和大量的地球观测数据可用,”邓肯Watson-Parris博士解释说。公牛教授继续说:“这使我们能够改变气候的分析过程从案例研究全球地球观测监控,提供全新的观测限制我们对气候系统的理解和未来的气候模型。

引用:Manshausen P, Watson-Parris D,克里斯滕森兆瓦,Jalkanen JP,金牛P .隐形船跟踪显示大麦哲伦星云对气溶胶的敏感性。自然。2022,610 (7930):101 - 106。doi:10.1038 / s41586 - 022 - 05122 - 0

Watson-Parris D,克里斯滕森兆瓦,Laurenson Clewley D, Gryspeerdt E,金牛p .航运法规导致云扰动大减少。PNAS。2022;119 (41):e2206885119。doi:10.1073 / pnas.2206885119

本文从以下转载材料。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。