Skip to main content

Stratosferische aerosolen: een belangrijke actor van klimaatverandering

Research Topic Chapter
News flash intro
Stratosferische aerosolen zijn een belangrijke actor van klimaatverandering: ze verstrooien het zonlicht en wijzigen niet alleen de fysicochemische, maar ook de thermische en dynamische eigenschappen van de atmosfeer en de straling die het aardoppervlak ontvangt. De oorsprong van stratosferische aerosolen is hoofdzakelijk vulkanisch maar andere actoren, zoals bosbranden, spelen een steeds grotere rol. Inzicht in de samenstelling en microfysische eigenschappen van aerosolen, en in het bijzonder in hun deeltjesgrootte, is van groot belang voor de studie en het modelleren van klimaatveranderingen.
Body text

Het BIRA heeft jarenlang ervaring in de karakterisatie van stratosferische aerosolen op basis van satellietmetingen. BIRA-onderzoekers hebben meerdere referentiedatasets gepubliceerd voor verschillende stralings- en microfysische parameters van aerosolen in de hogere troposfeer en de stratosfeer op basis van verschillende Belgische (ORA), Europese (GOMOS) en Amerikaanse (SAGE II, POAM III) satellietexperimenten.

Deze klimatologieën bestrijken zeer diverse situaties op vlak van vulkanische activiteit (de voornaamste bron van aerosolen in de stratosfeer) en aerosolgehalte, gedurende bijna drie decennia.

Nieuwe bronnen van aerosolen met een verschillende samenstelling

Lange tijdsreeksen zijn belangrijk om de evolutie van aerosolen te bestuderen in functie van vulkanische maar ook menselijke activiteit. Het is bijvoorbeeld gekend dat het hogedrukgebied dat met de Aziatische moesson samenhangt de vorming van een laag vervuiling in de tropopauze mogelijk maakt en deze een doorgang verschaft naar de stratosfeer.

Bovendien komen bosbranden steeds vaker voor als gevolg van de klimaatverandering. Ook zij vormen een bron van aerosolen in de stratosfeer: de intense warmte veroorzaakt pyrocumulus, een soort luchtbel die snel genoeg opstijgt om de moeilijk te doorkruisen laag van de tropopauze over te steken.

Deze nieuwe bronnen van aerosolen met een verschillende samenstelling veranderen de spelregels en verplichten de wetenschappers om hun algoritmes te herzien, onder meer om de grootte-eigenschappen van de aerosoldeeltjes te bepalen.

De uitdaging van het verwerken van satellietmetingen

Het BIRA heeft een pioniersrol gespeeld in het bepalen van de grootte van aerosoldeeltjes op basis van occultatie-instrumenten. Sinds kort betreden andere groepen dit domein door gebruik te maken van andere types satellietinstumenten die metingen aan de horizon uitvoeren.

Een probleem dat vrij recentelijk aan het licht is gekomen, is dat de verwerking van de verschillende soorten satellietmetingen leidt tot verschillende schattingen van de deeltjesgrootte. De precieze oorzaak van dit verschil is nog niet volledig opgehelderd, hoewel het duidelijk is dat deze deels te wijten is aan de verschillende configuratie van de instrumenten, en deels aan de gebruikte inversiemethodes.

Dit dwingt de onderzoekers om het inversieprobleem te herbekijken. Dit probleem is van cruciaal belang want de grootte van de aerosoldeeltjes beïnvloedt hun chemische en stralingsimpact. Een verkeerde schatting kan de kwaliteit van de modelvoorspellingen aantasten. 

Figure 2 body text
Figure 2 caption (legend)
De Envisat-satelliet, die in 2002 gelanceerd werd, is de grootste aardobservatiesatelliet ooit gebouwd. Van de 10 instrumenten voor het monitoren van de atmosfeer, het land, de oceanen en de ijskappen, gebruikte het baanbrekende instrument GOMOS het licht van ongeveer 300 verschillende sterren om de concentratie van verschillende atmosferische componenten (hoofdzakelijk ozon) te meten: een ware uitdaging zowel voor het ontwerp van het instrument als voor de dataverwerking. Copyright ESA.