How Aerosols Brighten Clouds — and Cool the Planet | Sarah J. Doherty | TED

Fordító: Zsuzsanna Lőrincz Lektor: Zsuzsa Viola

So I'm a climate scientist,

Klímakutató vagyok,

and based on that,

és ez alapján fogadok, hogy azt gondolják,

I bet you think I'm here to tell you about all the ways

azért vagyok itt, hogy előadjam, mi mindennel okozunk felmelegedést.

that we're making the climate warmer.

But I'm not actually going to do that today

De nem erről beszélek ma,

because I think you already know that part of the story.

mert azt hiszem, a történetnek ezt a részét már ismerik.

I want to tell you instead a story about unintended consequences.

Inkább a nem szándékolt következmények témájáról beszélnék.

For many of us, it's really easy to forget

Sokan könnyedén megfeledkezünk arról,

that in addition to emitting a lot of greenhouse gases,

hogy a sok üvegházhatású gáz kibocsátása mellett

humans have been adding a lot of particulate pollution

az emberiség rengeteg részecskeszennyezéssel is

to the atmosphere.

károsítja a légkört.

These small particles, which we scientists call aerosols,

Ezek az apró részecskék, amelyeket mi, tudósok aeroszoloknak nevezünk,

are responsible for the death of between four and 10 million people a year

évente 4-10 millió ember halálához vezetnek világszerte.

around the globe.

For much of the world, this remains a major public health crisis.

A világ nagy részén súlyos megterhelést jelent a közegészségügy számára.

And because of that, there are significant efforts underway

Ennélfogva jelentős erőfeszítések történnek

to clean up the source of these emissions,

a kibocsátások forrásának felszámolására,

which is fantastic.

ami fantasztikus.

But here's the thing.

De a helyzet a következő.

The unintended consequence of doing that

E törekvés nem szándékolt következménye,

is that we might actually be accelerating climate warming.

hogy éppenséggel felgyorsíthatja az éghajlat felmelegedését.

And that's because most of these aerosols actually cool climate.

Mégpedig azért, mert a legtöbb aeroszol valójában hűti az éghajlatot.

I spent my career as a climate scientist

Klímakutatóként pályafutásom során

studying how aerosols in the atmosphere around the globe

azt tanulmányoztam, hogyan nyelik el a napfényt

absorb sunlight in the atmosphere

a légkörben lévő aeroszolok,

and increase the reflection of sunlight away from our planet.

és hogyan növelik a napfény visszaverődését bolygónkról.

Aerosols directly scatter sunlight back to space,

Az aeroszolok közvetlenül szórják vissza a napfényt az űrbe,

and when they mix into clouds,

és a felhőkbe jutva fényesebbé és tükröződőbbé tehetik őket.

they can make clouds brighter or more reflective.

And both of these effects act to cool the climate

Mindkét hatás hűti az éghajlatot

by reducing the amount of sunlight that's available to heat the surface.

azáltal, hogy csökkenti a felszínt érő napfény mennyiségét.

We estimate that right now,

Becsléseink szerint jelenleg

aerosols from human activities are cooling climate

az emberi tevékenységekből származó aeroszolok

körülbelül fél Celsius-fokkal hűtik az éghajlatot.

by about half a degree Celsius.

In other words, if it weren't for these climate effects,

Más szóval, ha nem lennének ezek az éghajlati hatások,

we would already be experiencing significantly worse climate impacts

akkor már most

a jelenleginél lényegesen rosszabb éghajlati hatásokat tapasztalnánk.

than we already are.

So here's a conundrum.

A dilemma a következő.

As we clean up the air for human health,

Miközben tisztítjuk a levegőt az egészségünk érdekében,

we're reducing the concentration of these aerosols in the atmosphere,

és csökkentjük az aeroszolok koncentrációját a légkörben,

and we're removing the source of climate cooling.

ezzel együtt megszüntetjük a légkör lehűlésének forrását is.

And because these aerosols only last in the atmosphere for about a week,

És mivel az aeroszolok csak körülbelül egy hétig maradnak a légkörben,

their cooling effect goes away almost immediately

a hűtő hatásuk szinte azonnal megszűnik, ha abbahagyjuk a kibocsátásukat.

after we stop emitting them.

Unlike greenhouse gases,

Míg az üvegházhatású gázok évtizedekig, évszázadokig melegítenek.

which continue to warm for decades to centuries.

Here's a second conundrum.

Következik a második dilemma.

While our best estimate is that aerosols are cooling climate

Bár a legjobb becslésünk szerint az aeroszolok

by about half a degree Celsius,

kb. fél Celsius-fokkal hűtik a légkört,

this effect could be quite a bit smaller,

ez a hatás lehet jóval kisebb,

or it could be a lot bigger.

de lehet sokkal nagyobb is.

It's possible that aerosols right now are cooling climate

Lehetséges, hogy az aeroszolok jelenleg

majdnem egy teljes Celsius-fokkal hűtik az légkört.

by up to almost a full degree Celsius.

And because we don't know

Mivel nem tudjuk, mekkora hűtő hatást fejtenek ki,

how much of a cooling effect these aerosols are currently providing,

we don't know how much of a climate warming they're going to unmask

nem tudjuk, hogy mekkora felmelegedést fog okozni,

as we clean up the air.

ha megtisztítjuk a levegőt.

So let's step back and talk a little bit more

Álljunk meg itt, és beszéljünk egy kicsit többet arról,

about how it is that aerosols cool climate

hogyan hűtik az aeroszolok az éghajlatot,

és miért olyan bizonytalanok ezek a hatások.

and why these effects are so uncertain.

So aerosols mostly cool climate

Az aeroszolok főként úgy hűtik az éghajlatot,

by increasing the reflection of sunlight from clouds.

hogy növelik a napfény visszaverődését a felhőkről.

This increase in cloud brightness from aerosols

Az aeroszolok felhőfényesítése

is not generally very visibly apparent

általában nem nagyon látható,

because clouds are just so naturally variable in their brightness.

mert a felhők fényessége természetüknél fogva igen változó.

But a case where it is really visually obvious

De van egy eset, amikor ez megfigyelhető,

is in what we call ship tracks.

az úgynevezett kondenzcsíkok kialakulásakor.

So what you're looking at here is a satellite image

Amit itt látnak, az egy műholdfelvétel Észak-Amerika nyugati partjainál.

off the west coast of North America.

And you can see that there are these lines of clouds

Láthatják, hogy ezek a hosszú felhősorok

that are brighter or more reflective than the clouds around them.

fényesebbek vagy tükröződőbbek, mint a körülöttük lévők.

So to understand what's going on here,

Ahhoz, hogy megértsük, miért van így, először is tudnunk kell,

you first have to know that cloud droplets always form on an aerosol.

hogy a felhőcseppek mindig aeroszolon képződnek.

Out over the ocean, there's just not generally that many aerosols

Az óceán felett általában nincs sok aeroszol a légkörben.

in the atmosphere.

So what you end up with

Olyan felhő keletkezik, amely kevés nagyobb cseppből áll.

is a cloud with a small number of larger droplets.

Well, along comes your ship,

Majd jön a hajónk,

and it's adding aerosols to the atmosphere

és aeroszolokat juttat a légkörbe és a felhőkbe.

and to the clouds.

The water gets distributed over those aerosols,

A víz eloszlik az aeroszolokon,

and you now have a cloud with a large number of smaller droplets.

és a felhő most már nagyszámú apró cseppeket tartalmaz.

This change in droplet size increases the reflectivity of the cloud.

A cseppméret változása növeli a felhő fényvisszaverő képességét.

Now this is not just happening where ship emissions are mixing into clouds.

Nemcsak ott, ahol a hajók kipufogógázt juttatnak a felhőkbe,

This is actually mostly happening over broad regions of the planet

hanem jellemzően szárazföldi régiók felett,

where pollution aerosols mix into clouds.

ahol szennyező aeroszolok jutnak a felhőkbe.

So I've shown you here a very striking example

Ez tehát egy nagyon szemléletes példa arra,

of where pollution aerosols are clearly making clouds more reflective.

hogy a szennyező aeroszolok tükröződőbbé teszik a felhőket.

But this actually doesn't always happen.

De valójában nem mindig.

And why is that?

Mi ennek az oka?

Well, I'm going to give you scientists' two very favorite answers.

Nos, a tudósok két kedvenc válaszát idézem.

It’s complicated. And it depends.

“Ez bonyolult” és “Attól függ”.

(Laughter)

(Nevetés)

If you have ever looked at clouds for very long,

Aki nézegett valaha sokáig felhőket,

you could see that they’re incredibly complex,

láthatta, hogy hihetetlenül összetettek,

and they are constantly evolving.

és folyamatosan képződnek.

When you add aerosols to clouds,

Ha aeroszolokat juttatunk a felhőkbe,

it doesn't just change their droplet size,

az nemcsak a cseppek méretét változtatja meg,

it actually can then change how they evolve

hanem a felhők képződését is,

in ways that also affect cloud brightness.

ami befolyásolja a felhők fényességét.

Depending on the details of the atmospheric conditions,

A légköri viszonyoktól függően

clouds can be made either more or less reflective with the addition of aerosols,

a felhők fényvisszaverő képessége az aeroszolok hatására lehet fokozottabb

or not really changed at all.

vagy gyengébb vagy változatlan.

But what we do know is that under the right conditions,

Az biztos, hogy aeroszol hozzáadásával -

aerosol additions to clouds can make them quite a bit brighter.

a megfelelő körülmények között - a felhők fényesebbé válhatnak.

So this poses an interesting question.

Ez felvet egy érdekes kérdést.

Might it be possible to rapidly reduce climate warming

Lehetséges lenne-e gyorsan csökkenteni az éghajlat felmelegedését azzal,

by mimicking this effect

hogy előidézzük

that pollution aerosols are already having on clouds,

a szennyező aeroszolok felhőkre gyakorolt hatását,

but do so by adding natural aerosols rather than pollution to clouds?

de úgy, hogy a felhőkhöz nem szennyező, hanem természetes aeroszolokat adunk?

Specifically by adding sea salt aerosol to clouds over the ocean,

Konkrétan tengerisó-aeroszolt juttatunk a felhőkbe az óceán felett,

where sea salt aerosols already act as seeds for cloud droplet formation.

ahol a só eleve a felhőcseppek kialakulásának magjaként működik.

Well we start with studying this problem using computer models.

A vizsgálatot számítógépes modellek segítségével kezdjük.

And when we add tiny sea salt aerosols to the clouds over the ocean

Amikor a globális klímamodellekben apró tengerisó-aeroszolokat adunk

in global climate models,

az óceán feletti felhőkhöz,

we find that brightening just a fraction of the clouds over the ocean

azt látjuk, hogy a felhők csak egy töredékének fényesítése is

does, in fact, rapidly and significantly reduce climate warming

gyorsan és jelentősen csökkenti

az üvegházhatású gázok okozta felmelegedést.

from greenhouse gases.

So these models indicate it is possible.

A modellek szerint tehát a módszer működik.

But here's the problem.

Most jön a bökkenő.

These global-scale models

Ezek a globális modellek,

used to study the climate impacts of marine cloud brightening,

melyeket a felhőfényesítés éghajlati hatásainak vizsgálatára használnak,

lack the ability to resolve all of these detailed interactions

nem tudják figyelembe venni az aeroszolok és a felhők közötti

between aerosols and clouds.

összes kölcsönhatást.

So they can't tell us how much cloud brightening is possible or where.

Nem tudják megmondani, hogy mekkora felhőfényesítés lehetséges, és hol.

For that problem,

Ehhez a problémához

we have to turn to models that cover much more localized areas of the globe

olyan modellekhez kell fordulnunk, amelyek kisebb területeket fednek le,

but that include many, many more details about aerosols, clouds

de sokkal, sokkal több részletet tartalmaznak az aeroszolokról, a felhőkről

and how they interact.

és ezek kölcsönhatásáról.

So what we really need is better real-world data

Tehát jobb valós adatokra van szükségünk,

that we can use to test and inform these models

amelyekkel tesztelhetjük és informálhatjuk

a tengeri felhőfényesítés vizsgálatára használt modelleket.

that we use to study marine cloud brightening.

Now with this problem, as with many problems in the world,

Nos, mint a világ sok más problémájánál,

the devil is in the details.

az ördög a részletekben rejlik.

Many of the most uncertain aspects

A tengeri felhők fényesítésének

of the potential for marine cloud brightening

legbizonytalanabb aspektusai főként ahhoz kapcsolódnak,

have to do with how really small-scale air motions in clouds,

hogy a felhőkben lejátszódó kis léptékű légmozgások -

we're talking over like a few square kilometers,

néhány négyzetkilométeres területről beszélünk -

respond to the addition of aerosols.

hogyan reagálnak az aeroszolok hozzáadására.

So being able to systematically study how clouds respond to aerosols,

Ha képesek lennénk módszeresen tanulmányozni az aeroszolok hatását,

just like a single plume of aerosols,

mondjuk, egy permet hatását egy kis felhőterületen,

over a small area of clouds,

could go a long way to improving these climate models.

az nagyban hozzájárulhatna ezen éghajlati modellek finomításához.

And I want to tell you today about a powerful approach

Szeretnék beszámolni önöknek egy nagyszerű kísérletről,

that our team is developing to do just that.

amelyet a csoportunk éppen ennek érdekében fejlesztett ki.

So based on what I just said,

Az imént elmondottak alapján valószínűleg nem lesz meglepő,

you probably won't be surprised to learn

that that approach is to add a single plume of sea salt aerosols

hogy a kísérletben kevés tengerisó-aeroszolpermetet adunk

to a small area of clouds over the ocean

egy kis felhőterülethez az óceán felett,

and see how those clouds respond.

és megnézzük, hogyan reagálnak a felhők.

Basically, to make a single clean ship track.

A módszer alapvetően egyetlen kondenzcsík létrehozása.

Now, the observations for studies like this

Nos, a megfigyelések nagyban hasonlítanak

would look a lot like those we've been doing for decades

azokra a vizsgálatokra, melyeket évtizedek óta végzünk

to study how pollution aerosols are already affecting clouds.

a szennyező aeroszolok hatásának kimutatására.

Research aircraft filled with specialized instruments

Speciális műszerekkel felszerelt kutató repülőgépek segítségével

can be used to measure in great detail the atmospheric conditions

nagyon részletesen lehet mérni a légköri viszonyokat,

the aerosols, the clouds

az aeroszolokat, a felhőket

and how they all vary.

és ezek változását.

The difference between what we've done here in the past

A különbség az eddigi vizsgálatok

és az új, ellenőrzött aeroszolvizsgálatok között az,

and what we would do with these new controlled aerosol studies,

hogy képesek lennénk összehasonlítani

is that we would be able to actually compare clouds

a különböző aeroszolkoncentrációjú,

that have different aerosol concentrations

but that are otherwise the same.

de egyébként azonos felhőket.

This would allow us to quantify where changes in cloud reflectivity

Ezáltal kimutathatnánk, hogy a fényvisszaverő képesség változását

are actually being caused by the aerosols,

ténylegesen az aeroszolok okozzák,

rather than just varying due to other factors.

nem pedig más tényezők.

Now it turns out that generating the sea salt aerosol plume

Mint kiderült, a tengeri só aeroszolpermetének

with the right characteristics for doing these controlled aerosol studies

megfelelő paraméterekkel való előállítása az ellenőrzött aeroszolvizsgálatokhoz

is a significant technological challenge.

komoly technológiai kihívást jelent.

The aerosols need to be just right.

Az aeroszoloknak tökéletesnek kell lenniük.

To date,

Ez idáig

no one has demonstrated the ability to generate

senki sem bizonyította, hogy képes lenne

both the size and quantity of aerosols you would need to do these studies

ilyen vizsgálatokhoz megfelelő méretű és mennyiségű aeroszolt előállítani,

where you would consistently and appreciably brighten marine clouds.

amely megbízhatóan és érzékelhetően fényesítené a tengeri felhőket.

As a climate scientist trying to better understand

Mint klímakutató, aki törekszik megérteni,

how aerosols affect clouds and climate,

hogyan befolyásolják az aeroszolok a felhőket és az éghajlatot,

I am really thrilled to be part of a team

nagy örömmel vagyok tagja annak a csapatnak,

that is developing a new instrument to meet that challenge.

amely egy új műszert fejleszt ki ennek a kihívásnak a megoldására.

Our new cloud aerosol research instrument is specifically designed

Az új felhőaeroszol-kutató műszerünket kifejezetten arra terveztük,

to generate a very large number of very, very tiny sea salt aerosols.

hogy rengeteg, nagyon apró tengerisó-aeroszolt hozzon létre.

These aerosols are about 1,000th of the width of a human hair,

Ezek az aeroszolok az emberi hajszál szélességének kb. ezredrészét teszik ki,

because that's the size that's ideal for marine cloud brightening.

mert ez az a méret, amely ideális a tengeri felhők fényesítéséhez.

I'm also really excited to be able to tell you

Nagyon örömmel jelentem be önöknek azt is,

that we've just started our first scientific studies with this instrument.

hogy elkezdtük az első tudományos vizsgálatokat ezzel az eszközzel.

This happened just two weeks ago.

Ez két hete történt.

We've set up our new Coastal Atmospheric Aerosol Research and Engagement Facility

A légköri aeroszolok kutatását szolgáló új létesítményünket, a CAARE-t,

on the flight deck of the USS Hornet Sea, Air and Space Museum

a USS Hornet fedélzetén alakítottuk ki,

amely tengeri, légi és űrhajózási múzeumként

in Alameda, California.

a kaliforniai Alamedában horgonyoz.

So on the Hornet,

A Hornet fedélzetén

we are making observations at multiple locations

több ponton is

along the flight deck

megfigyeléseket végzünk

of the sea salt aerosol plume

az új műszerünkkel előállított

that is being generated with our new instrument.

tengerisó-aeroszolpermetről.

These measurements are going to allow us to study how the aerosol evolves

Felmérhetjük majd, mi történik az aeroszollal,

as it's transported towards clouds.

miközben a felhők felé halad.

It's also letting us study whether or not this instrument is delivering

Azt is tanulmányozhatjuk,

hogy a műszer által kibocsátott aeroszol és paraméterei alkalmasak-e

the right aerosol, with the right characteristics

for use in later studies at sea,

a permetezési kísérlet további megfigyeléseihez,

of the single plume experiment and how clouds respond.

és vizsgálhatjuk, hogyan reagálnak a felhők.

We've set up this study specifically at a museum

A kutatás helyszínéül tudatosan választottunk egy múzeumot,

to make it easily accessible to the public,

hogy könnyen hozzáférhetővé tegyük a nagyközönség,

educators and other researchers.

az oktatók és más kutatók számára.

And we consider this level of openness

A nyitottságnak ezt a szintjét programunk nagyon fontos részének tartjuk.

to be a really important part of our program.

And that's because we're hoping

Mégpedig azért, mert reméljük,

that the work at the CAARE research facility

hogy a CAARE-kutatóállomáson végzett munka

can be the start of broader international engagement in this research,

egy szélesebb körű nemzetközi együttműködés kezdete lehet,

particularly by our colleagues in historically marginalized communities

különösen az éghajlatváltozásnak leginkább kitett,

who are the most vulnerable to climate change.

történelmileg marginalizált közösségekben élő kollégáink számára.

Their direct engagement in this research is absolutely critical

Közvetlen részvételük ebben a kutatásban elengedhetetlen ahhoz,

to having equitable and informed discussions

hogy méltányos és megalapozott vitákat folytathassunk arról,

about whether we ever would use marine cloud brightening to cool climate

hogy a tengeri felhők fényesítését használhatjuk-e valaha is

az éghajlat hűtésére

as a way of addressing climate risks.

az éghajlati kockázatok kezelésének egyik módjaként.

Now don’t get me wrong,

Ne értsenek félre.

marine cloud brightening will not reverse the effects of greenhouse gases.

A tengeri felhők fényesítése nem fogja visszafordítani

az üvegházhatású gázok hatását.

This is not a solution to the climate crisis.

Nem megoldás az éghajlati válságra.

I really have to repeat that.

Ezt meg kell ismételnem.

This is not a solution to the climate crisis.

Nem megoldás az éghajlati válságra.

However, marine cloud brightening might be a way of treating

Ugyanakkor a tengeri felhők fényesítésével kezelhetjük

the main symptom of the problem,

a legfőbb tünetet,

which is too much heat in the atmosphere and ocean.

a légkör és az óceán túl magas hőmérsékletét.

We believe that the world needs the best information possible

Úgy véljük, a világnak a lehető legjobb információkra van szüksége

to decide whether approaches like marine cloud brightening

annak eldöntéséhez, hogy egy ilyen módszer

might be a component of how we chart a safer course

hozzájárulhat-e ahhoz,

hogy biztonságosabb utat tudjunk kijelölni a jövő felé,

into a future that now includes a rapidly and dangerously warming climate.

amely most gyorsan és veszélyesen melegedő éghajlatot vetít előre.

We also believe it's really critical

Hisszük azt is, hogy nagyon fontos,

that we better understand the evolving role of aerosols

hogy jobban megértsük az aeroszoloknak az éghajlatváltozásban

in climate change and the climate system

és az éghajlati rendszerben játszott változó szerepét,

if we don't want to be flying blind

ha nem akarunk vakon repülni

into the coming couple decades of climate change.

az éghajlatváltozás következő évtizedeiben.

I hope that I've left you as excited as I am

Remélem, ma ugyanolyan lelkessé váltak

about these new capabilities we're developing

az új technológiák miatt, mint én,

melyeket e fontos kérdések tanulmányozására fejlesztünk ki.

to study these really important questions.

And I invite you all to come join us at our new CAARE research facility.

És meghívom önöket, csatlakozzanak hozzánk az új kutatóállomásunkon.

Thank you.

Köszönöm.

(Applause)

(Taps)