Cloudy climate change: How clouds affect Earth's temperature - Jasper Kirkby

תרגום: Ido Dekkers עריכה: Tal Dekkers

Cloudy climate change: How clouds affect Earth's temperature.

שינוי אקלים מעונן: איך עננים משפיעים על הטמפרטורה של כדור הארץ.

Earth's average surface temperature has warmed by .8 Celsius since 1750.

הטמפרטורה הממוצעת של כדור הארץ התחממה ב 0.8 מעלות צלזיוס מאז 1750.

When carbon dioxide concentrations in the atmosphere have doubled,

כשריכוזי פחמן דו חמצני באטמוספירה יוכפלו,

which is expected before the end of the 21st century,

מה שצפוי לפני תום המאה ה 21,

researchers project global temperatures

מדענים חוזים שהטמפרטורות העולמיות

will have risen by 1.5 to 4.5 degrees Celsius.

יעלו ב 1.5 עד 4.5 מעלות צלזיוס.

If the increase is near the low end, 1.5 Celsius,

אם העליה קרובה לתחום הנמוך, 1.5 צלזיוס,

then we're already halfway there, and we should be more able to adapt

אז אנחנו כבר בחצי הדרך לשם, ואנחנו צריכים להיות מסוגלים יותר להתאים את עצמנו

with some regions becoming drier and less productive,

עם כמה אזורים שיהפכו ליבשים יותר ופחות פוריים,

but others becoming warmer, wetter and more productive.

אבל אחרים יהפכו לחמים יותר, רטובים יותר ופוריים יותר.

On the other hand, a rise of 4.5 degrees Celsius would be similar in magnitude

מצד שני, עליה של 4.5 מעלות צלזיוס תהיה דומה בעוצמתה

to the warming that's occurred since the last glacial maximum 22,000 years ago,

להתחממות שהתרחשה מאז המקסימום הקרחוני האחרון לפני 22,000 שנה,

when most of North America was under an ice sheet two kilometers thick.

כשרוב צפון אחריקה היתה מתחת למעטה קרח בעובי שני קילומטר.

So that would represent a dramatic change of climate.

אז זה ייצג שינוי דרמטי באקלים.

So it's vitally important for scientists to predict the change in temperature

אז זה חיוני למדענים לחזות את שינוי הטמפרטורה

with as much precision as possible so that society can plan for the future.

עם דיוק רב ככל האפשר כך שהאנושות תוכל להתכונן לעתיד.

The present range of uncertainty is simply too large

הטווח הנוכחי של אי וודאות הוא פשוט גדול מדי

to be confident of how best to respond to climate change.

כדי להיות בטוחים איך הכי טוב להגיב לשינוי אקלים.

But this estimate of 1.5 to 4.5 Celsius for a doubling of carbon dioxide

אבל ההערכה הזו של 1.5 עד 4.5 מעלות צלזיוס להכפלה ברמות הפחמן הדו חמצני

hasn't changed in 35 years.

לא השתנו 35 שנה.

Why haven't we been able to narrow it down?

למה לא היינו מסוגלים לצמצם אותן?

The answer is that we don't yet understand aerosols and clouds well enough.

התשובה היא שאנחנו עדיין לא מבינים ארוסולים ועננים טוב מספיק.

But a new experiment at CERN is tackling the problem.

אבל ניסוי חדש ב CERN מתמודד עם הבעיה.

In order to predict how the temperature will change,

כדי לחזות איך הטמפרטורות ישתנו,

scientists need to know something called Earth's climate sensitivity,

מדענים צריכים לדעת משהו שנקרא הרגישות האקלימית של כדור הארץ,

the temperature change in response to a radiative forcing.

שינוי הטמפרטורה כתגובה לאילוץ קרינתי.

A radiative forcing is a temporary imbalance

אילוץ קרינתי הוא חוסר האיזון הזמני

between the energy received from the Sun and the energy radiated back out to space,

בין האנרגיה שמתקבלת מהשמש והאנרגיה שמוקרנת חזרה לחלל,

like the imbalance caused by an increase of greenhouse gases.

כמו חוסר האיזון שנגרם על ידי עליה בגזי החממה.

To correct the imbalance, Earth warms up or cools down.

כדי לתקן את חוסר האיזון, כדור הארץ מתחמם או מתקרר.

We can determine Earth's climate sensitivity

אנחנו יכולים לקבוע את רגישות האקלים של כדור הארץ

from the experiment that we've already

מהניסוי שכבר ביצענו

performed in the industrial age since 1750

בעידן התעשייתי מאז 1750

and then use this number to determine how much more it will warm

ואז להתשמש במספר כדי לקבוע כמה עוד הוא יתחמם

for various projected radiative forcings in the 21st century.

בשל אילוצים קרינתיים צפויים במאה ה 21.

To do this, we need to know two things:

כדי לעשות את זה, אנחנו צריכים לדעת שני דברים:

First, the global temperature rise since 1750,

ראשית, עליית הטמפרטורה הגלובלית מאז 1750,

and second, the radiative forcing of the present day climate

ושנית, האילוץ הקרינתי של האקלים של היום

relative to the pre-industrial climate.

יחסית לאקלים הטרום תעשייתי.

For the radiative forcings, we know that human activities

עבור האילוץ הקרינתי אנחנו יודעים שהפעילויות האנושיות

have increased greenhouse gases in the atmosphere,

הגבירו את גזי החממה באטמוספירה,

which have warmed the planet.

מה שחימם את הכוכב.

But our activities have at the same time increased the amount

אבל הפעילויות שלנו באותו הזמן הגבירו את כמות

of aerosol particles in clouds, which have cooled the planet.

חלקיקי הארוסולים בעננים, שקררו את הפלנטה.

Pre-industrial greenhouse gas concentrations are well measured

ריכוזי גזי החממה לפני העידן התעשייתי נמדדו היטב

from bubbles trapped in ice cores obtained in Greenland and Antarctica.

מבועות שנלכדו בליבות קרח שהוצאו מגרינלנד ואנטרקטיקה.

So the greenhouse gas forcings are precisely known.

אז אילוץ גזי החממה ידוע במדוייק.

But we have no way of directly measuring how cloudy it was in 1750.

אבל אין לנו דרך למדוד ישירות כמה מעונן היה ב 1750.

And that's the main source of uncertainty in Earth's climate sensitivity.

וזה המקור העיקרי לחוסר וודאות ברגישות האקלימית של כדור הארץ.

To understand pre-industrial cloudiness,

כדי להבין עננים מלפני העידן התעשייתי,

we must use computer models that reliably simulate

אנחנו חייבים להשתמש במודלים ממוחשבים שמדמים באופן אמין

the processes responsible for forming aerosols in clouds.

את התהליך שאחראי ליצירת ארוסולים בעננים.

Now to most people, aerosols are the thing that make your hair stick,

עכשיו לרוב האנשים, ארוסולים הם הדברים שגורמים לשער שלכם להסתדר,

but that's only one type of aerosol.

אבל זה רק סוג אחד של ארוסול.

Atmospheric aerosols are tiny liquid or solid particles suspended in the air.

ארוסולים אטמוספיריים הם חלקיקי נוזל או מוצק זעירים שתלויים באויר.

They are either primary,

הם או עיקריים,

from dust, sea spray salt or burning biomass,

מאבק, ספרי מלח ים או ביומאסה שרופה,

or secondary, formed by gas to particle conversion in the atmosphere,

או משניים, שנוצרים על ידי המרת גז לחלקיקים באטמוספירה,

also known as particle nucleation.

מה שידוע כגלעון חלקיקים.

Aerosols are everywhere in the atmosphere,

ארוסולים הם בכל מקום באטמוספירה,

and they can block out the sun in polluted urban environments,

והם יכולים לחסום את השמש בסביבות עירוניות מזוהמות,

or bathe distant mountains in a blue haze.

או לשטוף את ההרים המרוחקים בערפל כחול.

More importantly, a cloud droplet cannot form without an aerosol particle seed.

חשוב יותר, טיפה בענן לא יכולה להווצר בלי זרעי חלקיקים ארוסוליים.

So without aerosol particles, there'd be no clouds,

אז בלי חלקיקים ארוסוליים, לא היו עננים,

and without clouds, there'd be no fresh water.

ובלי עננים, לא יהיו מים זכים.

The climate would be much hotter, and there would be no life.

מזג האויר יהיה הרבה יותר חם, ולא היו חיים.

So we owe our existence to aerosol particles.

אז אנחנו חייבים את הקיום שלנו לחלקיקי ארוסולים.

However, despite their importance,

עם זאת, למרות החשיבות שלהם,

how aerosol particles form in the atmosphere

איך חלקיקי ארוסולים נוצרים באטמוספירה

and their effect on clouds are poorly understood.

וההשפעה שלהם על עננים לא ממש מובנים.

Even the vapors responsible for aerosol particle formation

אפילו האדים שאחראים ליצירת חלקיקים ארוסוליים

are not well established

לא ממש ידועים

because they're present in only minute amounts,

מפני שהם קיימים רק בכמויות זעירות,

near one molecule per million million molecules of air.

קרוב למולקולה אחת למליון מליון מולקולות של אוויר.

This lack of understanding is the main reason

חוסר ההבנה הזה הוא הסיבה העיקרית

for the large uncertainty in climate sensitivity,

לחוסר הוודאות הגדול ברגישות האקלימית,

and the corresponding wide range of future climate projections.

והטווח הרחב המתאים של תחזיות אקלימיות עתידיות.

However, an experiment underway at CERN, named, perhaps unsurprisingly, "Cloud"

עם זאת, ניסוי שמתרחש ב CERN ששמו, אולי לא במפתיע, "קלאוד" (ענן)

has managed to build a steel vessel that's large enough

הצליח לבנות מיכל פלדה שגדול מספיק

and has a low enough contamination, that aerosol formation can,

ויש לו רמת זיהום נמוכה מספיק, שיצירת ארוסולים יכולה,

for the first time, be measured under tightly controlled atmospheric conditions

בפעם הראשונה, להמדד תחת תנאים אטמוספריים מבוקרים בקפידה

in the laboratory.

במעבדה.

In its first five years of operation, Cloud has identified the vapors

בחמש השנים הראשונות שלו בפעולה, קלאוד זיהה את האדים

responsible for aerosol particle formation in the atmosphere,

שאחראים ליצירת חלקיקי ארוסולים באטמוספירה,

which include sulfuric acid, ammonia, amines,

שכוללים חומצה גופריתית, אמוניה, אמינים,

and biogenic vapors from trees.

ואדים ביוגניים מעצים.

Using an ionizing particle beam from the CERN proton synchrotron,

בשימוש בקרן חלקיקים מייננת מסינכרוטרון החלקיקים של CERN,

Cloud is also investigating if galactic cosmic rays

קלאוד גם חוקרים אם קרניים קוסמיות גלקטיות

enhance the formation of aerosols in clouds.

מגבירות את הווצרות ארוסולים בעננים.

This has been suggested as a possible unaccounted natural climate forcing agent

זה הוצע כגורם טבעי שמשפיע על האקלים שלא נלקח בחשבון

since the flux of cosmic rays raining down on the atmosphere

מאחר והשטף של הקרניים הקוסמיות שמומטרות על האטמוספירה

varies with solar activity.

משתנה עם פעילות סולרית.

So Cloud is addressing two big questions:

אז קלאוד נוגע בשתי שאלות גדולות:

Firstly, how cloudy was the pre-industrial climate?

ראשית, כמה מעונן היה בעידן הטרום תעשייתי?

And, hence, how much have clouds changed due to human activities?

ומכאן, כמה עננים השתנו בשל פעילויות אנושיות?

That knowledge will help sharpen climate projections in the 21st century.

הידע הזה יעזור לחדד תחזיות אקלימיות במאה ה 21.

And secondly, could the puzzling observations of solar climate variability

ושנית, האם התחזיות המבלבלות של שינויים אקלימיים סולריים

in the pre-industrial climate be explained by an influence

בעידן הטרום תעשייתי יוסברו על ידי השפעה

of galactic cosmic rays on clouds?

של קרניים קוסמיות גלקטיות על עננים?

Ambitious but realistic goals when your head's in the clouds.

מטרות שפתניות אך ראליסטיות כשהראש שלכם בעננים.