Hvilken rolle spiller skyerne for klimaforandringerne?
»Vi ved rigtig meget, men ikke nok« siger forskere om skyernes rolle i klimaforandringerne, hvilket to nylige studier er gode eksempler på.
skyer verden kort klima himmel vejr

Klimaforskningen har stadig lang vej til at forstå skyernes rolle i klimaforandringerne (Illustration: Shutterstock)

Klimaforskningen har stadig lang vej til at forstå skyernes rolle i klimaforandringerne (Illustration: Shutterstock)

Har du nogensinde undret dig over, hvilken funktion skyer egentlig tjener i det store klimamaskineri? 

De fleste af os tænker til daglig nok kun på dem som uskyldige samlinger af vanddråber, men i det globale vejrnetværk er de en vigtig brik. 

Helt præcis, hvor stor en brik skyerne er, vil Per fra Videnskab.dk's Facebookgruppe Red Verden gerne vide lidt mere om. 

»Hvad med en artikel om skyerne?,« skriver han på Red Verdens Facebook-gruppe, og linker til studier, hvor forskere har forsøgt at måle skyers fremtidige indflydelse på klimaet. 

På Videnskab.dk har vi har taget imod Pers forslag med kyshånd og allieret os med forskere, der har gjort os klogere på skyers rolle for klimaet.

For selvom man ved meget om skyernes effekt på klimaforandringerne, udgør de stadig et stort spørgsmålstegn for klimaforskere.

Skyer kan både skærme mod stråling og optage den

Skyer består af vand, og de skifter form konstant.

Og netop dét har en effekt på, hvordan de påvirker klimaet. Skyernes indflydelse på klimaforandringerne skifter nemlig, alt efter hvilken tilstand de er i.

Ifølge forskerne er den mest dominerende måde, hvorpå skyerne påvirker klimaet, at de reflekterer Solens stråling, og gør det sværere for strålingen at trænge ind i Jordens klimasystem og dermed varme klimasystemet op.

»Når en sky er god til at forhindre stråling i at trænge igennem, siger man, at den har høj optisk tykkelse,« forklarer Mads Faurschou Knudsen til Videnskab.dk.

Han er lektor på Institut for Geoscience, Aarhus Universitet, og han peger selv på fire træk ved en sky, der er afgørende for dens indflydelse på, i hvor høj grad den reflekterer Solens stråler væk fra Jorden:

  1. Skyens farve

  2. Hvor tæt skyen er – altså hvor tæt på hinanden, de partikler, skyen består af, ligger.

  3. Størrelsen på partiklerne, som skyen består af.

  4. Mængden af is og vand i skyen

    Red Verden


    I en stor serie ser Videnskab.dk nærmere på, hvordan mennesket kan redde verden.

    Du kan debattere løsninger med knap 6.000 andre danskere i Facebook-gruppen Red Verden.

Jo hvidere en sky, jo mindre stråling slipper igennem

For at sige noget om skyernes funktion i klimasystemet, er det vigtigt at kende til albedo-effekten. Det er en betegnelse, der siger noget om, hvor stor en del af det sollys, der rammer et objekt, som reflekteres tilbage.

Du har nok prøvet at sætte dig ind på et kulsort bilsæde, som Solen har skinnet på, mens du var inde og handle. Så ved du også, at det kan blive en svedig oplevelse. 

En mørk farve som de fleste bilsæders er nemlig særlig god til at optage stråling og varme. 

Det er den samme albedo-effekt, der gælder for skyerne.

Den modsatte effekt vil en lysere farve have. En lysere sky vil altså reflektere en større del af Solens stråler tilbage i rummet, så de ikke påvirker Jordens strålingsbalance og temperatur.

Strålingsbalancen siger noget om den mængde af stråling, der rammer Jorden. Hvis der kommer for meget ind, bliver klimaet varmere.

Det betyder lidt forsimplet, at lyse skyer vil være bedre til at sende Solens stråler tilbage i atmosfæren og forhindre, at Jorden varmes yderligere op. MEN?

Skyer med store, tætte partikler skærmer også godt

En anden ting, der er siger noget om, hvilken rolle skyer spiller i forhold til klimaet, er, hvor tætpakkede de er.

Man tænker på skyen som en slags skjold mod stråling. Jo færre 'huller' der er i det, desto sværere er det for Solens stråler at trænge igennem skyerne. 

Her mener vi altså ikke huller som i en si, men snarere hvor tætpakket skyens partikler er.

For selvom skyer, som nævnt før, mest består af vand, spiller andre partikler i luften en nøglerolle i skydannelse.

»Vand kan ikke bare gå sammen og forme skyer i luften. De skal have partikler i luften, de kan binde sig til,« forklarer Ole John Nielsen.

Han er professor på Institut for Kemi, Københavns Universitet, og peger på sod-partikler som et godt eksempel:

»Vand kan normalt ikke binde sig til sod-partikler, men efter noget tid i luften, hvor de reagerer med blandt andet ozon, der efterlader ilt på sodet, kan de alligevel danne skyer.«

Ét af de studier, Per i sit spørgsmål har linket til, forsøger netop at forudse sods effekt på skydannelse og dermed klimaet.

Og når partiklerne, som for eksempel sod, lægger sig tæt eller klumper sig sammen til større grupper inde i skyen, skærmer det bedre mod stråling.

Vand sender stråling ud, men is optager den

Når man ser på skyernes effekt på klimaforandringerne, betyder det også noget, hvad skyerne består af. 

Især har skyens vand en betydelig effekt, alt efter om det forekommer som iskrystaller eller vanddråber.

»Skyer, der består af vand, er gode til at reflektere stråling, men iskrystaller absorberer den udgående stråling, så varmen bliver i Jordens system,« forklarer Mads Faurschou Knudsen.

Skyer, der indeholder mere is ligger i højere, koldere luftlag end de lavtliggende vandskyer, og de kan derfor virke som låg, på den varme de lave skyer ellers ville sende ud.

Og netop is- og vandskyers meget forskellige påvirkning af klimaet vil få stor betydning i en varmere fremtid:

»I en varmere verden vil vandskyer, især langs ækvator, regne ud og blive færre, så vi ikke har dem til at skærme mod stråling,« fortæller Mads Knudsen.

»Og den varmere luft vil desuden stige højere og derved udvide troposfæren, altså de højere luftlag, så der pludselig er plads til flere is-skyer, der jo bidrager mere til opvarmningen.«

IPCC graf klima modeller skyer variation klimamodeller

Hver cirkel i grafen her repræsenterer en klimamodels gæt på, hvordan solindstrålingen ændrer sig ved forskellige parametre. Ved hver kolonne har klimamodellerne brugt en ny parameter for at lave deres vurderinger. Og modellernes spredning er størst i kolonnen for skyerne (C = Clouds). Det indikerer, at der er forholdsivs stor usikkerhed om, nøjagtig hvordan skyerne i sig selv påvirker solindstrålingen.  (Illustration: IPCC)

Skyernes effekt er forbundet med stor usikkerhed

Klimaforskerne er dog varsomme med at spå om skyernes præcise effekt. 

Skyerne forandrer sig nemlig ofte og påvirker klimaet på så mange måder, at Mads Knudsens ovennævnte liste kun er en forsimpling, af de træk ved skyer der skal tages højde for.

»Det er skægt at tænke på, at vi kender effekten af drivhusgasser godt nu, men at vi stadig ikke helt ved, hvilke måder skyer påvirker klimaet på,« fortæller Ole John Nielsen.

Fakta: Klimamodeller
  • En klimamodel er et computerprogram, der skal simulere klimaets udvikling i fremtiden.

  • Der findes mange forskellige modeller, og der arbejdes konstant på at udvikle mere præcise versioner.

  • Én måde, hvorpå man måler modellers præcision, er at 'spole den tilbage’ og få den til at vise sit billede af fortidens klima, der så kan sammenlignes med vores faktiske viden.

Han foreslår som eksempel en femte tilføjelse til Mads Knudsens liste: Farven på den overflade, som skyen svæver over.

»København er for eksempel en mørk plet, der optager varme, så en sky over byen bliver også påvirket af, at der ligger en varm flade lige under den,« forklarer han:

»En sky, der hænger over det hvide Arktis, som jo ikke optager meget varme, bliver til gengæld ikke påvirket af varme både oven- og nedefra.«

Studierne i denne artikel prøver at få klimamodeller til at tage højde for bestemte effekter, skyerne kunne have i fremtiden, og får meget forskellige resultater.

Og dette er, ifølge Martin Drews, seniorforsker på Institut for Teknologi, Ledelse og Økonomi på DTU, langt fra ualmindeligt:

»Klimamodellerne forsøger jo at give et generelt billede, men skyer er så dynamiske og komplicerede, at resultaterne er vidt forskellige,« forklarer han.

Problemet består i, at forskere sagtens kan eksperimentere med skyer og finde frem til deres enkelte effekter i laboratorier.

»Men det er intet imod skyernes opførsel i det komplekse klimasystem. Det ene er detaljeret mikrofysik, hvor det andet er generel makrofysik,« forklarer Martin Drews:

»Derfor er det også supervigtigt, at vi bliver ved med at grave i videnskaben bag skyerne.«

Og mens vi venter på mere viden, vil vi gerne takke Per for det spændende spørgsmål. Der er en Videnskab.dk-T-shirt på vej til dig.
 
Hvis du selv har et klima-spørgsmål eller måske en anden, videnskabelig undren, så kan du skrive til Spørg Videnskaben på sv@videnskab.dk.
 
Eller besøg Videnskab.dk's facebookgruppe Red Verden, hvor tusindvis af brugere kan diskutere løsninger på verdens store udfordringer.
 
 

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Danske corona-tal

Videnskab.dk går i dybden med den seneste corona-forskning. Læs vores artikler i temaet her.

Hver dag opdaterer vi også de seneste tal.

Dyk ned i grafer om udviklingen i antal smittede, indlagte og døde i Danmark og alle andre lande.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab, klima og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs her om påfugleedderkoppen, der er opkaldt efter fisken Nemo.