클라우드의 강제성

Cloud forcing

기상학에서 구름 강제력, 구름 방사 강제력(CRF) 또는 구름 방사 효과(CRE)는 평균 구름 조건과 구름 없는 조건에 대한 방사선 예산 구성요소 간의 차이이다.구름 강제력에 대한 관심의 대부분은 현재 지구 [1]온난화 시기에 구름의 피드백 과정으로서의 역할과 관련이 있습니다.

이 이미지는 태양에서 들어오는 단파 복사를 산란하는 구름의 효과를 보여줍니다.이것은 낮뿐만 아니라 전반적으로 지구의 전반적인 냉각을 초래하는 경향이 있다(구름 커버에 의해 야기되는 에너지 손실이 아래 이미지에 설명된 이득보다 더 크기 때문이다).
이 이미지는 지구로부터 방출된 장파선을 흡수하여 지표로 다시 방출하는 구름의 효과를 묘사하고 있습니다.이것은 밤에 지구의 전반적인 온난화를 초래하는 경향이 있다.

클라우드 강제 측정

다음 방정식은 대기권 상층에서의 방사선 버젯의 변화를 계산한다.

순 클라우드 복사 효과는 장파 및 단파 성분으로 분해할 수 있습니다.이는 순복사가 태양에서 나오는 장파 복사를 뺀 다음 방정식으로 흡수되기 때문이다.

오른쪽 첫 번째 항은 단파 구름 효과(Qabs)이고 두 번째 항은 장파 효과(OLR)입니다.

단파 구름 효과는 다음 방정식으로 계산됩니다.

여기o S는 태양 상수, cloudyθ는 구름이 있는 알베도, clearθ는 맑은 날의 알베도입니다.

장파 효과는 다음 방정식으로 계산됩니다.

여기서 θ는 스테판-볼츠만 상수, T는 주어진 높이에서의 온도, F는 맑은 조건에서의 상향 플럭스이다.

이 모든 조각들을 합치면, 최종 방정식은

클라우드 강제 적용의 현재 영향

기후변화 예측에 사용되는 모든 지구 기후 모델에는 수증기와 구름의 강제력이 포함됩니다.모델에는 유입(태양) 및 방출(지상) 방사선에 대한 구름의 영향이 포함된다.

구름은 지구 전체의 태양 복사 반사율을 15%에서 30%로 증가시켜, 지구에 흡수되는 태양 복사량을 약 44 W/m2 감소시킨다.이러한 냉각은 나가는 장파 복사를 약 31 W/m2 감소시키는 구름의 온실 효과에 의해 다소 상쇄된다.따라서 방사선 예산의 순 구름 강제력은 약 13 W/[3]m의2 손실이다.만약 구름들이 모두 같은 상태로 제거된다면, 지구는 이 마지막 양의 순 방사선을 얻고 따뜻해지기 시작할 것이다.

이러한 수치는 기후 변화와 관련된 강제력의 변화에 대한 일반적인 복사 강제력 개념과 혼동해서는 안 된다.

구름이 포함되지 않으면 수증기만으로도 지구 온실 효과의 36~70%를 차지한다.수증기와 구름을 함께 고려할 때 기여도는 66~85%입니다.이 범위는 수증기와 구름의 영향을 계산하는 두 가지 방법이 있기 때문에 발생한다: 수증기와 구름이 대기에서 제거되면 온실 효과가 감소하는 반면, 수증기와 구름이 다른 모든 온실 가스를 변경하지 않고 남길 경우, 상한은 온실 효과가 발생한다.s는 다른 [4]온실가스가 없는 대기에 추가된다.이 두 값은 다양한 온실 가스에 의한 흡수량과 배출량이 겹치기 때문에 다르다.구름의 존재로 인한 장파 방사선의 포착은 맑은 하늘 힘에 비해 온실가스의 복사력을 감소시킨다.그러나 구름에 의한 영향의 크기는 온실 가스마다 다르다.맑은 하늘에 비해 구름은 CO, CH 및 NO2,[5] 할로겐화탄소의한24 지구 평균 복사력을 약 15% [5]감소시킨다.[6][7][8]클라우드는 클라우드 프로세스의 물리적 복잡성과 모델 계산 그리드의 크기에 비해 개별 클라우드의 규모가 작기 때문에 지구 기후 모델의 미래 기후 변화 예측에서 가장 큰 불확실성 중 하나이다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ NASA (2016). "Clouds & Radiation Fact Sheet : Feature Articles". NASA. Retrieved 2017-05-29.
  2. ^ Hartmann, Dennis L. (2016). Global Physical Climatology. Amsterdam: Elsevier. ISBN 978-0123285317.
  3. ^ Intergovernmental Panel on Climate Change (1990). IPCC First Assessment Report.1990. UK: Cambridge University Press.표 3.1
  4. ^ Schmidt, Gavin A. (2005-04-06). "Water vapour: feedback or forcing?". RealClimate. Retrieved 2008-01-14.
  5. ^ a b Pinnock, S.; M.D. Hurley; K.P. Shine; T.J. Wallington; T.J. Smyth (1995). "Radiative forcing of climate by hydrochlorofluorocarbons and hydrofluorocarbons". J. Geophys. Res. 100 (D11): 23227–23238. Bibcode:1995JGR...10023227P. doi:10.1029/95JD02323.
  6. ^ "Well-mixed Greenhouse Gases". Climate Change 2001: The Scientific Basis. Intergovernmental Panel on Climate Change. 2001. Retrieved 2008-01-14.
  7. ^ Christidis, N.; M.D. Hurley; S. Pinnock; K.P. Shine; T.J. Wallington (1997). "Radiative forcing of climate change by CFC-11 and possible CFC replacements". J. Geophys. Res. 102 (D16): 19597–19609. Bibcode:1997JGR...10219597C. doi:10.1029/97JD01137.
  8. ^ Myhre, G.; E.J. Highwood; K.P. Shine; F. Stordal (1998). "New estimates of radiative forcing due to well mixed greenhouse gases". Geophys. Res. Lett. 25 (14): 2715–2718. Bibcode:1998GeoRL..25.2715M. doi:10.1029/98GL01908.