Wolken verdwijnen als sneeuw onder de zon tijdens een zonsverduistering

Cumuluswolken boven de aarde beginnen vrijwel onmiddellijk te verdwijnen tijdens een gedeeltelijke zonsverduistering. Dat blijkt uit nieuw onderzoek van het KNMI en de TU Delft. Tot voor kort lieten satellietmetingen tijdens de zonsverduistering donkere vlekken op de wolkenkaart zien. Dankzij een nieuwe methode konden de metingen worden hersteld. De resultaten kunnen gevolgen hebben voor de klimaattechniek. Het verdwijnen van wolken zou het afkoelende effect van een kunstmatige zonsverduistering gedeeltelijk teniet kunnen doen. De resultaten zijn vandaag gepubliceerd in Nature Communications Earth and Environment.

Hoewel de effecten van zonsverduisteringen al eeuwenlang worden bestudeerd, is nooit precies bekend hoe sterk wolken reageren. “Vanaf de aarde kun je wolken tellen en zien verdwijnen, maar dat levert alleen maar anekdotisch bewijs op”, legt promovendus Victor Trees uit. “Zelfs zonder een zonsverduistering veranderen de wolken voortdurend.”

Zonsverduisteringen vanuit de ruimte meten

Satellieten in een geostationaire baan kunnen continu veel wolken tegelijk meten, over grote gebieden, inclusief onbegaanbaar terrein. Tot nu toe waren metingen tijdens een zonsverduistering onbetrouwbaar. Satellietalgoritmen hielden geen rekening met de afname van zonlicht tijdens zonsverduisteringen. Dit resulteerde in grote donkere vlekken op de wolkenkaarten van de aarde.

We zijn nu in staat satellietmetingen tijdens zonsverduisteringen te herstellen door nauwkeurig het percentage van de zon te berekenen dat verduisterd is, voor elke locatie en tijd op aarde. “Verreweg het grootste deel van de zonsverduistering bestaat uit een gedeeltelijke zonsverduistering, waarbij er meestal nog voldoende licht buiten is”, zegt Trees. Daar ontvangen de satellieten nog voldoende gereflecteerd zonlicht om de wolken na de eclipscorrectie betrouwbaar te kunnen meten.

De wolken die zich boven de aarde ophopen, lijken erg gevoelig te zijn voor zonsverduisteringen

Op wolkenkaarten die tijdens drie zonsverduisteringen boven Afrika zijn gevonden, zien onderzoekers dat cumuluswolken al op grote schaal beginnen te verdwijnen bij een zonsverduistering van 15% van het zonlicht. Wanneer de zonsverduistering eindigt, keren de stapelwolken terug. Op dagen dat er geen zonsverduistering is, treedt dit gedrag van de wolken niet op.

Ook het verdwijnen en verschijnen van wolken is succesvol gesimuleerd met het Nederlandse wolkenmodel DALES. Het model laat zien dat opstijgende lucht vrijwel onmiddellijk wordt beïnvloed wanneer de gedeeltelijke zonsverduistering begint. Boven de zee hebben wolken geen last van een zonsverduistering, omdat het zeewater niet zo snel afkoelt als de grond.

Mogelijke gevolgen voor klimaattechniek

Er zijn ideeën om de aarde kunstmatig te koelen, bijvoorbeeld door reflecterende zonnezeilen in de ruimte te introduceren of aërosolen in de stratosfeer. Deze creëren een subtiele en mogelijk variabele zonsverduistering. Maar tijdens een gedeeltelijke zonsverduistering beginnen wolken massaal te verdwijnen, zoals het onderzoek van Trees laat zien: “Dit zou een waarschuwing kunnen zijn voor klimaattechniek. Als we in de toekomst de zon donkerder maken met technologische oplossingen, kan dit gevolgen hebben voor de wolken. “Minder wolken zouden het gewenste effect van klimaattechniek gedeeltelijk teniet kunnen doen, omdat wolken zonlicht reflecteren en daardoor de aarde helpen afkoelen.” Bovendien bepalen wolken lokale neerslagpatronen. De hoge gevoeligheid van wolken voor zonsverduisteringen vraagt ​​om meer onderzoek naar de mogelijke gevolgen van kunstmatige zonwering.

Verminderd zonlicht kan bodemkoeling veroorzaken. De opstijgende lucht, verantwoordelijk voor de vorming van stapelwolken, wordt afgeremd waardoor de stapelwolken verdwijnen. Wanneer de zonsverduistering eindigt, warmt de grond weer op en vormen zich vaak nieuwe stapelwolken.