北极地区温度升高会导致云层中含有更多的液态水滴和更少的冰晶,使云层变得更厚、持续时间更长,从而增加反射阳光的能力,可能在夏季对该地区有降温作用(温度反馈)。然而,新的研究表明,随着北极变暖,无雪和无冰区域增加,导致尘土排放量增加。这些尘土促进了云层中冰晶的形成,可能使云层变薄、寿命缩短,反射更少的阳光,从而在夏季对该地区产生加热作用(排放反馈)。
研究发现,在夏季和早秋,大量的北极尘土分布在3公里以下的低层对流层中,这些尘土在该高度上作为冰晶形成的高效核。 为了估算北极尘土对该地区云层的影响,松井与名古屋大学的 Kei Kawai 博士及来自国家极地研究所和北海道大学的研究人员合作,使用了CAM-ATRAS全球气溶胶-气候模型进行研究。他们首先观察了过去40年(1981年至2020年)期间来自北极地表的尘土排放量的变化。模拟结果显示,随着北极变暖,尘土排放量增加了20%。这种增加促进了低层对流层云层中的冰核形成,削弱了云层在北极变暖时含有更多液态水滴和更少冰晶的效率。尘土水平增加促进了冰晶形成,抵消了冰晶形成的减少。