NETBC-Kvantifisering av den samlede klimapåvirkningen til sot

Få utslipp har så mange ulike forbindelser til klimaet som sot. Prosjektet NetBC setter fokus på noen av de mest usikre effektene. Resultatet vil bli en bedre, og sikrere, beregning av den totale klimapåvirkning fra sot.

Sot slippes ut fra ufullstendig forbrenning. Kildene er alt fra biler, industri og skogbranner, til matlaging i vedfyrte ovner ? og engangsgriller. Etter utslipp holder de små partiklene seg svevende i noen dager, og fraktes med vær og vind.

I atmosfæren tar sot opp solstråling, og virker dermed oppvarmende på samme måte som en drivhusgass. I tillegg kan sot påvirke både dannelsen av skyer, hvor hvite de blir og hvor lenge de lever. Sot kan lande på snø og få den til å smelte raskere, og den endre hvor lett det dannes iskrystaller i kald luft.

Alle disse effektene er med på å bestemme den totale klimapåvirkningen fra sot ? men per i dag er ingen av dem fullstendig forstått. Gjennom NetBC vil CICERO, i samarbeid med en rekke forskere i Norge, England, Tyskland og USA, forsøke å forbedre forståelsen av to kritiske faktorer: Forbindelsen mellom sot og høytsvevende isskyer, og i hvor stor grad sot endrer temperaturbalansen i atmosfæren.

NetBC trekker sammen ferske målinger fra fly og bakkestasjoner med beregninger fra seneste generasjon klimamodeller. Kombinert med ny informasjon om hvor i atmosfæren sot transporteres, hvor lenge det blir der og hvor store de globale utslippene er, vil vi levere beregninger av sots klimapåvirkning som går ut over det som har vært tilgjengelig til nå.

Ut fra resultatene fra NetBC vil det være mulig å gi bedre svar på et nøkkelspørsmål fra politikere: I hvor stor grad vil reduksjoner i utslipp av sot kunne bidra til å begrense skadene fra global oppvarming?

I perioden 2019/2020 har prosjektet levert tre hovedresultater, som alle har vært under utvikling i lengre tid:

I artikkelen "Global Radiative Impacts of Black Carbon Acting as Ice Nucleating Particles" (GRL 2020), ledet av PhD-student Zachary McGraw ved Universitetet i Oslo, har vi sett på hvor stor effekt sotpartikler kan ha på klimaet gjennom å påvirke dannelsen av iskjerner i skyer. Hovedresultatet er at den varmende klimaeffekten av sot dempes noe, gjennom å tynne ut isskyer høyt i atmosfæren.

Videre har vi i artikkelen "Black Carbon and Precipitation: An Energetics Perspective" (ACP 2020), ledet av Maria Sand ved CICERO, gjort et grundig studium av hvordan sotpartikler påvirker nedbørsdannelse ved ulike høyder i atmosfæren. Vi har sammenlignet resultatene fra to klimamodeller, og finner både likheter og ulikheter som hjelper oss til å bedre forstå resultatene fra store modelleksperimenter som CMIP6 - som igjen danner grunnlaget for fremskrivingene til FNs Klimapanel.

Vi har også sett på hvordan sot påvirker døgnvariasjonen i temperatur ulike steder i verden, relativt til effekten av drivhusgasser og andre typer aerosoler. Artikkelen heter "How aerosols and greenhouse gases influence the diurnal temperature range" (ACP 2020), og ble ledet av Camilla W. Stjern ved CICERO. Vi finner at en økning i sot i atmosfæren henger sammen med en reduksjon i forskjellen på dag- og nattemperatur, først og fremst fordi oppvarmingen fra sot endrer egenskapene til skyer.

NetBC har også bidratt til artikkelen "Delayed emergence of a global temperature response after emission mitigation", ledet av Bjørn H. Samset ved CICERO, og publisert i Nature Communications i juli 2020. Her viser vi blant annet at en fullstendig fjerning av sot fra atmosfæren ville vært raskt målbart på overflatetemperaturen, selv sett i forhold til naturlig variasjon, i de fleste situasjoner. Effekten er imidlertid såpass svak at de relaterte utslippene - som i en realistisk situasjon ville blitt fjernet samtidig - ville motvirket og antakelig nullet ut avkjølingen.

Av fortsatt pågående arbeid kan vi nevne at vi er i ferd med å avslutte en større artikkel om absorbsjon fra aerosoler i de nyeste modellene i AeroCom-samarbeidet, som ble igangsatt i 2018. Vi jobber også med flere studier rundt de såkalte rapid adjustments fra sot, som vil si atmosfærens respons på oppvarmingen som kommer når sot tar opp solstråling.

Et planlagt gjesteopphold av forskere fra UC Riverside høsten 2020 ble avlyst grunnet COVID-19-epidemien. Vi ser på muligheten for å gjennomføre det i løpet av 2021 isteden, og har derfor søkt (og fått innvilget) en ytterligere prosjektforlengelse.