Per molti, la parola "aerosol" potrebbe evocare pensieri di lacca per capelli o vernice spray. Più accuratamente, anche se, gli aerosol sono semplicemente particelle che si trovano nell'atmosfera. Possono essere creati dall'uomo, come dagli scarichi delle auto o dalla combustione di biomassa, o naturale, da fonti come eruzioni vulcaniche o spruzzi marini.

Gli aerosol rappresentano una delle maggiori incertezze nella comprensione del clima terrestre e, attraverso un effetto di raffreddamento, mascherare una parte significativa del riscaldamento causato dall'aumento delle concentrazioni di gas serra.

Un problema irrisolto nella comprensione delle interazioni aerosol-clima è il motivo per cui, per una variazione unitaria dello squilibrio energetico nella parte superiore dell'atmosfera, la variazione di temperatura superficiale è maggiore per gli aerosol rispetto ai gas serra. Questo è noto come sensibilità climatica. La comprensione convenzionale è che la maggiore sensibilità climatica agli aerosol è dovuta alle loro maggiori concentrazioni sulla superficie terrestre, che si riscaldano e si raffreddano più velocemente degli oceani.

In un articolo pubblicato di recente sulla rivista dell'American Geophysical Union Lettere di ricerca geofisica , I ricercatori di Yale dimostrano che non è solo la distribuzione geografica degli aerosol a spiegare la maggiore sensibilità climatica, ma anche le interazioni specifiche su scala locale con la superficie terrestre.

Utilizzando un quadro teorico per separare la risposta della temperatura superficiale alla forzatura esterna, lo studio fornisce anche una visione meccanicistica dei modelli spaziali del cambiamento di temperatura locale dovuto agli aerosol.

"Con i modelli climatici tradizionali, ci sono enormi incertezze sul modo in cui gli aerosol influenzano la temperatura superficiale, " disse TC Chakraborty, un dottorato di ricerca studente presso F&ES che ha co-autore del documento con Xuhui Lee, la Sara Shallenberger Brown Professore di Meteorologia. "Questo quadro aiuta a spiegare perché e come alcune di queste incertezze stanno entrando in gioco".

È noto che gli aerosol aumentano le radiazioni nelle lunghezze d'onda più lunghe (onde lunghe) e diminuiscono le radiazioni nelle lunghezze d'onda più corte (onde corte). La forza di questi effetti dipende dalle dimensioni e dalla natura chimica delle particelle di aerosol. Utilizzando il framework per analizzare un enorme set di dati sviluppato dalla NASA, Chakraborty ha scoperto che sebbene l'effetto a onde lunghe degli aerosol sia stato generalmente considerato dalla comunità scientifica meno importante, il clima è più sensibile ad esso che all'effetto onde corte.

Ciò è dovuto all'assenza dell'effetto onde corte durante la notte, un momento in cui l'atmosfera è più stabile e quindi più sensibile alle radiazioni. È anche il risultato dell'elevata sensibilità climatica nelle regioni aride, dove l'effetto onde lunghe è prevalente per la presenza di aerosol provenienti da polveri minerali grossolane. Combinato, gli effetti delle onde lunghe e delle onde corte riducono l'intervallo di temperatura diurna terrestre di quasi un grado Fahrenheit. Aggregando le otto principali regioni di interesse utilizzate nello studio, circa la metà di questa riduzione è dovuta agli aerosol prodotti dall'uomo.

Ci sono anche tendenze a lungo termine, Chakraborty ha detto, che mostrano un'intensificazione della sensibilità climatica locale ai tropici a causa della deforestazione tra il 1980 e il 2018, dimostrando l'importanza della vegetazione nella regolazione delle interazioni tra aerosol e clima.