Kode for skyers tilblivelse knækket af danske kemikere – Københavns Universitet

SCIENCE > Presse > Nyheder > 2014 > Kode for skyers tilbli...

27. februar 2014

Kode for skyers tilblivelse knækket af danske kemikere

Miljøkemi

Skyernes rolle i den globale opvarmning står lidt tåget for klimaforskere. Blandt andet fordi man ved for lidt om, hvordan skyer bliver til. Nu har atmosfærekemikere fra Københavns Universitet afsløret en vigtig bidragsyder til dannelsen af nye skyer. Forskerne har vist, hvordan naturlige dampe fra træer kan udvikle sig til partikler, der kan binde vand. Forskerne håber, at den nye indsigt vil gøre det muligt at forudsige klimaets udvikling mere præcist end man kan i dag.

Savnede forklaring for dannelse af skykerner

Skyer bliver for det meste beskrevet som vanddamp, der hænger i atmosfæren. Men sandheden er lidt mere kompliceret. Vanddamp vil kun samle sig i skyer, hvis de har noget at samle sig om. Dette noget, beskriver atmosfærekemikere som ”skykerner” eller cloud condensation nuclei, men der sluttede beskrivelsen tidligere, fortæller professor Henrik Kjærgaard fra Kemisk Institut, Københavns Universitet, som offentliggør opdagelsen i samarbejde med forskningsgrupper fra Tyskland, Finland og USA i det ansete tidsskrift Nature.

- Skykernerne er i bund og grund luftbårne partikler og i sagens natur er der enorme mængder af dem. Men kemikerne har haft svært ved at forklare, hvordan partiklerne var blevet til. De fleste udgangspunkter vi kender er flygtige organiske komponenter, såkaldte VOC’er. VOC’erne er gasser og vi har ikke haft nogen god forklaring på de kemiske mekanismer, der tillod gasserne at danne partikler. Det har vi nu, forklarer professor Kjærgaard.

Plantegasser danner gerne partikler i ren luft

Gasserne, Kjærgaard fortæller om, VOC’erne, er naturlige uddunstninger fra træer. Derfor består de først og fremmest af kulstof. Og deri ligger kemikernes problem. Skykerner er store partikler, der gerne skal bestå af molekyler med masser af ilt i, fordi ilt fungerer nærmest magnetisk over for vand. Men tidligere forsøg har vist, at de kulrige VOC'er lynhurtigt holdt op med at vokse, når de kom i forbindelse med byluft.

Gennembruddet kom, da et hold klimaforskere på den tyske forskningsinstitution Jülich undersøgte hvad der sker med VOC’erne, når man lader dem vokse i ren luft. Lige pludselig ville de godt blive store.

Den rette beregning på det rette tidspunkt

Kjærgaard har års erfaring i at beregne, hvordan kemiske stoffer forandrer sig i atmosfæren. For ham kom de tyske resultater på et afgørende tidspunkt. Han kendte folkene bag og anede, at deres eksperimenter pegede på hidtil ukendte kemiske reaktioner. Med sin teoretiske erfaring kunne han hurtigt udføre beregninger, der forklarede tyskernes eksperimentelle resultater. Derfor blev han inviteret som medforfatter på artiklen i Nature.

- De eksperimentelle resultater fra Jülich viste, at VOC’erne kunne vokse sig store. Men de forklarede ikke hvordan. Det gør vores teoretiske beregninger. Jeg håber, at vi snart kan bruge den nye viden om skykernerne i klimamodeller, siger Kjærgaard.

"Jeg håber, at vi snart kan bruge den nye viden om skykernerne i klimamodeller

Henrik Kjærgaard

Professor

Kemisk Institut

Københavns Universitet

Tabel for skydannelse

Før klimaforskerne kan bruge den nye viden til at forudsige udvikling i klimaet, skal Kjærgaard dog afdække en vigtig detalje. VOC’erne bliver ofte blæst fra skovene ind over byerne. Derfor skal man vide, hvor hurtigt de udvikler sig til skykerner, ved forskellige koncentrationer af forurening.

- Man skal udføre nogle enormt komplekse beregninger, for at afsløre hvordan skykernerne udvikler sig under forskellige forhold. Dem kan man ikke stå og rode med i en klimamodel. Derfor er det vores ambition at udvikle den ultimative tabel for skykerner. Lidt lige som en tidevandstabel, siger professor Henrik Kjærgaard.

Kommende års vigtigste opgave

Kjærgaard kalder udviklingen af tabellen for en af de vigtigste forskningsopgaver inden for hans område i de kommende år. Derfor har han allieret sig med Lektor Solvejg Jørgensen på Kemisk Institut, Københavns Universitet og Academy Research Fellow Theo Kurten, Helsinki University.

For at få ekstra arbejdskraft på de mange regneopgaver, vil den lille gruppe inddrage fem nye studerende, som derved får deres første smag af at være med i en forskningsgruppe.

Læs den videnskabelige artikel i Nature

Kontakt

Professor Henrik Kjærgaard
Mail: hgk@chem.ku.dk
Telefon: +45 35 32 03 34

Kommunikationsmedarbejder Jes Andersen
Mail: jean@science.ku.dk
Mobil: 30 50 65 82