KLEUR VAN WOLKEN BEÏNVLOEDT MATE VAN OPWARMING OCEAAN

Onderzoekers van de universiteit van Californië in Santa Barbara hebben aangetoond dat het effect van de `kleur' van wolken een belangrijke factor is bij de mate van opwarming van zeewater door de straling van de zon. Onder de kleur verstaat men in dit geval niet de kleur die de wolken zelf hebben, maar het totaal van golflengten van het zonlicht dat zij doorlaten. Het is al sinds lang bekend dat wolken van invloed zijn op de totale hoeveelheid zonlicht die het zeeoppervlak bereikt, maar tot nu toe ging men er bij berekeningen aan de opwarming van de zee door zonnestraling gewoonlijk van uit dat het stralingsspectrum van de zon door bewolking niet verandert.

Enkele jaren geleden werd een grootschalig onderzoek verricht naar de wisselwerking tussen atmosfeer en zeewater in het westelijke, tropische deel van de Stille Oceaan. Tijdens dit Tropical Ocean Global Atmosphere Coupled Ocean-Atmosphere Response Experiment (TOGA COARE) werd onder andere de intensiteit van het zonlicht in verschillende golflengtegebieden gemeten: zowel van het zonlicht aan de hemel als van het licht dat in het water was doorgedrongen. De bewolkingsgraad van de hemel werd continu geregistreerd en tevens werd in het zeewater de concentratie chlorofyl (bladgroen) gemeten. Dit is een stof die een sterke absorptie in het rood en infrarood veroorzaakt en de stralingsmetingen dus kan verstoren.

Uit deze metingen blijkt dat bewolking tot gevolg heeft dat relatief meer straling in het nabij-ultraviolette tot groene deel van het spectrum op het water valt dan bij een heldere hemel: een bewolkte hemel is dus – anders dan men zou denken – relatief blauwer dan een heldere hemel. Neemt de totale hoeveelheid zonnestraling door bewolking met bijvoorbeeld de helft af, dan neemt de hoeveelheid straling in het nabij-ultraviolet tot groene deel van het spectrum met slechts 35 procent af. En doordat deze blauwere delen van het zonlicht dieper in het water doordringen dan het rood en nabij-infrarood, zal het tempo van de opwarming van de bovenste waterlaag hierdoor met maar liefst een factor twee afnemen (Journal of Climate (12, p. 1101).

De onderzoekers onderscheiden bij de rol van de straling van de zon in het water twee processen: de absorptie van zonne-energie nabij het zeeoppervlak (die de variaties van de temperatuur aan dat oppervlak bepaalt) en het naar grotere diepte doordringen van zonnestraling (die de warmte-inhoud van de zogeheten menglaag beïnvloedt). De aan- of afwezigheid van bewolking bepaalt welke van deze twee processen het sterkst is. Globaal beschouwd zal een heldere hemel meer invloed hebben op de oppervlaktetemperatuur, terwijl een bewolkte hemel relatief meer straling naar grotere diepte laat doordringen. En daarom moet dit effect van bewolking voortaan in stralingsberekeningen worden meegenomen, aldus de onderzoekers.

(George Beekman)