Forskare har förbättrat en klimatmodell som tidigare överskattade isens reflektionsförmåga, vilket ledde till mer exakta förutsägelser om issmältning och klimatförändringseffekter.
Deras revidering inkluderar effekterna av tidigare försummade fysiska egenskaper i is.
När de globala temperaturerna stiger på grund av mänskliga inducerade klimatförändringar kommer exakta datoriserade klimatmodeller att vara avgörande för att belysa hur vårt klimat kommer att fortsätta att utvecklas under de kommande åren.
I en studie publicerad i Journal of Geophysical Research: Atmospheresett team som leds av forskare från UC Irvine Department of Earth System Science och University of Michigan Department of Climate and Space Sciences and Engineering avslöjar hur en klimatmodell som vanligtvis används av geoforskare för närvarande överskattar en viktig fysisk egenskap hos jordens klimatsystem som kallas albedo, vilket är den grad i vilken is reflekterar planetvärmande solljus ut i rymden.
”Vi fann att med gamla modellversioner är isen för reflekterande med cirka fem procent”, säger Chloe Clarke, en projektforskare i UC Irvine-professorn Charlie Zenders grupp. ”Isreflektionsförmågan var alldeles för hög.”
Mängden solljus som planeten tar emot och reflekterar är viktig för att uppskatta hur mycket planeten kommer att värmas under de kommande åren. Tidigare versioner av modellen, kallad Energy Exascale Earth System Model (E3SM), överskattade albedo eftersom de inte redogjorde för vad Clarke beskrev som de mikrofysiska egenskaperna hos is i en värmande värld.
Dessa egenskaper inkluderar effekterna saker som alger och damm har på albedo. Mörkfärgade alger och damm kan göra snö och is mindre reflekterande och mindre förmögna att reflektera solljus.
Analys med hjälp av satellitdata
För att göra analysen studerade Clarke och hennes team satellitdata för att spåra albedon på Grönlands inlandsis. De fann att E3SM-reflektiviteten överskattar inlandsisens reflektionsförmåga, ”vilket innebär att modellen uppskattar mindre smälta än vad som skulle förväntas från isens mikrofysiska egenskaper”, sa Clarke.
Men med den nya isreflektionsförmågan inbyggd i modellen, smälter Grönlands inlandsis med en hastighet av cirka sex gigaton mer än i äldre modellversioner. Detta är baserat på albedomätningar som är mer överensstämmande med satellitobservationer.
Clarke hoppas att hennes teams studie betonar vikten av de till synes små egenskaperna som kan få långtgående konsekvenser för det övergripande klimatet. ”Jag tror att vårt arbete kommer att hjälpa modeller att göra ett mycket bättre jobb med att hjälpa oss att fånga snö- och isrelaterade klimatåterkopplingar”, sa hon.
Därefter vill Clarke studera olika isiga delar av planeten för att mäta hur utbredd albedodiskrepansen är i E3SM. ”Våra nästa steg är att få det så att det fungerar globalt och inte bara gäller över Grönland”, säger Clarke, som också har för avsikt att jämföra den nya Grönlandsisens smälthastighet med observationer för att mäta hur mycket mer exakt den nya isalbedot är. ”Det skulle vara användbart att applicera det på glaciärer på platser som Anderna och Alaska.”
Ytterligare författare inkluderar Raf Antwerpen (Lamont-Doherty Earth Observatory), Mark G. Flanner (University of Michigan), Adam Schneider (National Oceanic and Atmospheric Administration), Marco Tedesco (Lamont-Doherty Earth Observatory) och Charlie S. Zender (UC Irvine) ). Finansieringsinformation finns i studien.