Svensmark: Atmosfærekemikerne tager fejl om kosmisk stråling

I en ny artikel i det videnskabelige tidsskrift Physics Letters A præsenterer Henrik Svensmark, Martin Enghoff og Jens Olaf Pepke Pedersen fra DTU Space målinger, der viser, at de små aerosoler, der dannes i atmosfæren i forbindelse med kosmisk stråling, i stort omfang vokser sig tilstrækkeligt store til at fungere som kondensationskerner for skyer.

»Det understøtter vores teori om, at kosmisk stråling fra Mælkevejen har direkte betydning for Jordens vejr og klima,« forklarer Henrik Svensmark i en pressemeddelelse.

Både DTU og Cern-eksperimentet Cloud har tidligere vist, at ioniserende stråling kan danne små aerosoler med en størrelse på nogle få nanometer i en atmosfære indeholdende vanddamp, ozon og svovldioxid.

Kritikere af Henrik Svensmarks klimateori har dog tvivlet stærkt på, at mange af disse små aerosoler har kunnet vokse til en størrelse på mindst 50 nanometer, som det kræves, for at de kan fungere som kondensationskerner for skydannelse. Kritikken er bl.a. understøttet af computersimuleringer foretaget af Jeffrey Pierce, der i dag er tilknyttet Colorado State University i USA, i Geophysical Research Letters i 2009.

Målinger i 8 kubikmeter reaktionskammer

En række nye eksperimenter med det otte kubikmeter store skykammer på DTU giver et andet resultat end Pierces computersimuleringer baseret på den accepterede atmosfærekemi.

Når DTU-forskerne indfører små aerosoler bestående af svovlsyre og vand med en størrelse på 6-8 nm i reaktionskammeret uden at tilføre ioniserende stråling, finder de, som teorien forudsiger, at kun en lille del af disse vokser sig store nok til at blive kondensationskerner. Men hvis der er en konstant ioniserende stråling til stede i kammeret er situationen anderledes. Så vil mange aerosoler vokse sig store nok.

Disse eksperimentelle data passer med beregninger, der er baseret på, at koncentrationen af svovlsyre er konstant i reaktionskammeret. Det kræver dog en forklaring på, hvad der skulle danne de ekstra H2SO4-molekyler, der holder koncentrationen i atmosfæren konstant, i takt med at flere og flere molekyler indgår i de voksende aerosoler.

Dette er et uafklaret forhold, men forfatterne giver dog en mulig forklaring i deres artikel. De foreslår, at elektrisk ladede klynger af partikler giver anledning til dannelse af yderligere H2SO4 molekyler ved reaktioner, der involverer O3, SO2 og H2O, hvor en negativ ion genbruges i en katalytisk produktion af flere H2SO4. Det er dog et forhold, som kræver en mere indgående undersøgelse.

Jeffrey Pierce siger til Physics World, at der er tale om meget interessante og vigtige opdagelser, men han er skeptisk over for, om resultaterne kan overføres til betingelserne i den rigtige atmosfære.

»Det er uklart, hvor stor betydning en ændring på 10 pct. i den kosmiske stråling, som der sker mellem sol-minimum til sol-maksimum, vil påvirke dannelse af svovlsyre, kondensationskerner og skyer,« siger han.

Gavin Schmidt fra Nasa Goddard Institute for Space Studies i New York, der gennem mange år har hørt til de mere markante kritikere af Svensmarks klimateori, siger ligefrem:

»Forskerne har en stor opgave foran sig, før de kan overbevise andre om, at dette er afgørende for klimaforandringer.«