Welke rol spelen ozon en aërosolen in de troposfeer in klimaatverandering?

CO2 (kooldioxide) is het bekenste broeikasgas. Andere belangrijke broeikasgassen zijn methaan (aardgas) en waterdamp. Van de diverse gassen en stoffen die van belang zijn voor de sterkte van het broeikaseffect, meet OMI ozon en aërosolen in de troposfeer, 2 gassen en stoffen waarvan het effect nog tamelijk onzeker is.

Ozon heeft een dubbel gezicht in de atmosfeer:

  • de ozonlaag hoog in de atmosfeer (in de stratosfeer) beschermt het leven op aarde tegen schadelijke UV-straling. Daarnaast heeft het een klein remmend remmend effect op de opwarming van de aarde.
  • ozon in de troposfeer (de onderste 10 à 15 km van de atmosfeer) is juist een sterk broeikasgas. In de troposfeer is ozon tevens het schadelijkste element uit de mix van vervuiling die we "smog" noemen.
    Ozon in de troposfeer wordt vooral uit stikstofoxides en koolwaterstoffen (zoals koolmonoxide en methaan) gevormd, onder invloed van zonlicht. Deze gassen worden uitgestoten door het verkeer en industriële centra of komen vrij bij verbranding van biomassa (bossen, graslanden en landbouwgronden).

Aërosolen (kleine deeltjes zoals stof en roet) in de troposfeer spelen een complexe rol in het klimaatsysteem: afhankelijk van de hoogte waarop zich zich bevinden als het type (zand, fijn stof, roet, zeezout, vulkanische as om er enkelen te noemen) verwarmen of koelen ze juist te atmosfeer, direct of indirect (via meer of minder wolkenvorming).
Aërosolen in de troposfeer hebben een korte levensduur en zijn daardoor zeer variabel in ruimte en tijd. Om het effect van aërosolen op het klimaat te kwantificeren zijn wereldwijde satellietmetingen over langere tijd, met goed ruimtelijk oplossend vermogen, noodzakelijk.

Hoe groot de klimaateffecten van ozon en aërosolen in de troposfeer precies is, was tot dusver moeilijk te bepalen omdat er nog maar weinig goede troposferische metingen zijn. Met de dagelijkse, wereldomvattende metingen van OMI en het vermogen om dankzij de kleine grondpixels als het ware "tussen de wolken door" tot in de troposfeer te kunnen kijen, kunnen klimaatonderzoekers in de toekomst een aantal onzekerheden in het klimaatvraagstuk verkleinen.

Een centraal vraagstuk in het huidige klimaatonderzoek is de vraag hoe veranderingen in de samenstelling van atmosfeer het klimaat beïnvloeden, en omgekeerd. Er zijn er bijvoorbeeld sterke aanwijzingen dat de het broeikaseffect het herstel van de ozonlaag vertraagd. Voor het klimaatonderzoek zijn lange meetreeksen, over tientallen jaren, van atmosferische sporengassen dan ook noodzakelijk. Daarom is de continuering van metingen van de ene satellietmissie door de andere erg belangrijk. OMI zet de reeks metingen van de Amerikaanse SBUV en TOMS instrumenten en de Europese insrumenten GOME en Sciamachy voort.