høyre|miniatyr|300x300pk|Dusinvis av branner på jordoverflaten (røde prikker) og et tykt lag av røyk og dis (grå punkter) fyller himmelen over i det Østlige Kina. Røyk, forurensning og andre luftpartikler er knyttet til global dimming. Bilde tatt av MODIS ombord på NASA ' s Aqua satellitt.
Global dimming er en gradvis reduksjon i styrken av global direkte solstråling (irradiansen) på jordoverflaten som har blitt observert siden 1950-årene, da systematiske målinger begynte. Graden av dimming varierer fra sted til sted og gir klimaendringer, men for verden som helhet er fenomenet blitt anslått til å ha redusert solstrålingen med rundt 4 % i tidsrommet 1960–1990. Imidlertid har det vært en liten tilbakegang for denne generelle trenden, forårsaket av utbruddet av vulkanen Mount Pinatubo i 1991.
Global dimming er antatt å ha blitt forårsaket av en økning i partikler i atmosfæren, som for eksempel sulfat-aerosoler på grunn av menneskeskapte utslipp.
Global dimming har påvirket vannets kretsløp ved å redusere fordampingen fra jordoverflaten. En tror også at det kan ha redusert nedbøren i enkelte områder. Global dimming skaper også en avkjølende effekt som delvis kan motvirket effekten av klimagasser som gir global oppvarming.
Årsaker og virkninger Det er antatt at global dimming oppstår på grunn av økt tilstedeværelse av aerosoler og partikler i atmosfæren forårsaket av menneskelig utslipp. Aerosoler og andre partikler absorberer solenergi og reflekterer sollys tilbake til verdensrommet. Miljøgifter kan også danne kjerner for dannelse av skydråper. Vanndråper i skyene samler seg rundt partikler. Økt forurensning fører til mer partikler og dermed skapes skyer som består av et større antall mindre dråper. Det er uansett den samme mengden vann tilstede, men som er spredt over flere dråper. Med mindre dråper oppstår skyer som er mer reflekterende, slik at mer innkommende sollys blir reflektert tilbake til verdensrommet, og mindre når jordens overflate. Dette samme virkning skjer for refleksjon av terrestrisk stråling, altså langbølget varmestråling fra jordoverflaten. Dermed betyr dette at mer varme blir fanget i den lavere delen atmosfæren. I modeller har det vist seg at disse små dråpene også redusere nedbørsmengden.
Skyer fanger opp både varme fra solen og varmen som stråler fra Jorden. Effektene er komplekse, og varierer i tid, sted og høyde. På dagtid er vanligvis oppfanging av sollys som dominerer, noe som gir en kjølende effekt, men om natten blir effekten tilbakeført varme til jorden, noe som reduksjon av dens varmetap. Dette fører til stormer og påfølgende regnvær og flom.
Forskning På slutten av 1960-tallet arbeidet den russiske klimatologen Mikhail Ivanovitsj Budyko med enkle todimensjonale klimamodeller for å undersøke refleksjon på is. Han fant at albedo på grunn av is skapt en positiv tilbakekoblingsmekanisme for jordens klimasystem. Desto mer snø og is, jo mer solstråling reflekteres tilbake til verdensrommet, noe som i neste omgang fører til nedkjøling av jorden, som fører til enda mer snø og is. Andre studier har funnet at forurensning eller vulkanutbrudd kan føre starten på en istid.
I midten av 1980-årene fant forskeren og geografen Atsumu Ohmura ved ETH, ut at solstråling som treffer jordens overflate hadde blitt redusert med mer enn 10 % i løpet av de tre foregående tiår. Hans funn viste seg dermed å stride mot trenden med global oppvarming, siden den globale temperaturen stort sett hadde vært stigende siden 70-årene. Om mindre lys når jorden så skulle det bety at jorden kjøles ned. Ohmura publisert sine funn under tittelen «Sekulær variant av global stråling i Europa» i 1989. Dette ble snart etterfulgt av andre forskere. Den estiske atmosfærefysikeren Viivi Russak publiserte i 1990 artikkelen «Trender for solstråling, skyer og atmosfærisk transparens de siste tiårene i Estland», og den tyske klimaforskeren Beate Liepert i 1994 artikkelen «Solstråling i Tyskland — Observerte trender og en vurdering av deres årsaker». Dimming har også blitt observert i områder over hele det tidligere Sovjetunionen. Klimaforskeren Gerry Stanhill studerte disse reduksjonene over hele verden, og innførte begrepet «global dimming».
Uavhengig forskning i Israel og Nederland på slutten av 1980-årene viste også en tydelig reduksjon i styrken av sollys, dette til tross for omfattende bevis for at klimaet ble varmere. Graden av dimming varierer rundt om i verden, men er i gjennomsnitt beregnet til rundt 2–3 % per tiår. Trenden snudde så på begynnelsen av 1990-årene. Det er vanskelig å foreta presise målinger, på grunn av vanskeligheter med nøyaktig kalibrering av instrumentene som brukes, og problemet med geografisk dekning. Likevel, effekten er nesten så å si helt sikkert tilstede.
Denne dimmingen på 2–3% skyldes endringer i jordens atmosfære, verdien av solens stråling ved toppen av atmosfæren har ikke endret seg med mer enn en brøkdel av dette tallet over de aktuelle årene. miniatyr|300x300pk|Smog, sett her på Golden Gate Bridge, er en sannsynlig bidragsyter til global dimming.
Dimmingen varierer sterkt over hele joden, men estimater av gjennomsnittlig verdi på jordens overflate er som følger: 5,3 % (9 W/m2); over 1958–85, i henhold til forskning utført av Stanhill og Moreshet i 1992, 2 %/tiår i tidsrommet 1964–93, i henhold til Gilgen og flere, 2,7 %/tiår (totalt 20 W/m2) opp til 2000, i henhold til Stanhill og Cohen, 4 % over årene 1961–90, i henhold til Liepert 2002.
Disse tallene gjelder for jordoverflaten og er egentlig ikke globale gjennomsnittsverdier. Hvorvidt dimming, eller eventuelt sterkere lys, har oppstått over havene har vært et åpent spørsmål, selv om en bestemt måling har påvist effekter av dimming rundt 640 km fra India over Det indiske hav mot Maldivene. Regionale virkninger er sannsynligvis dominerende, og heller ikke strengt begrenset til landjorden, og effektene vil være drevet av regional luftsirkulasjon. En gjennomgang av klimaforskeren Martin Wild og kolleger 2009, fant at utbredt variasjon av dimming regionalt, som også var avhengig av tid. Det var målt solar økning utover på begynnelsen av 2000-tallet av en rekke stasjoner i Europa, USA og Korea. Sterkere solstråling i områder i Antarktis i løpet av 1990-årene, skyldtes at dimmingen etter utbruddet fra Mount Pinatubo i 1991. Tendens til mer sollys ser også ut til å være registrert i Japan. I Kina er det noen indikasjoner for en fornyet dimming etter stabilisering i 1990-årene. En videreføring av den langvarige dimming er også omtalt i områder i India. Alt i alt viser tilgjengelige data videreføring av lysning utover på 2000-tallet på en rekke steder, men mindre uttalt og sammenhengende enn gjennom 1990-årene. Det er også flere regioner der det ikke skjer noen klare endringer eller det er observert en reduksjon . Om en ser på hele jorden under et, kan den globale oppvarmingen etter 2000 derfor være mindre bestemt av solar variasjoner enn i tidligere tiår. De største reduksjonene er funnet på den nordlige halvkule på midlere breddegrader. Synlig lys og infrarød stråling ser ut til å være mest berørt, mens den ultrafiolette delen av spekteret er mindre påvirket.
Måledata fra evaporimetere mini|Et evaporimeter i form av en åpen vannfylt beholder for utendørs bruk. Målingen kombinerer eller integrerer effekten av flere værparametere: temperatur, fuktighet, regnfall, tørke, solintensitet og vind.
I løpet av de siste 50 år har registreringer fra såkalte evaporimetere blitt nøye overvåket. Tidligere var det få som tok målinger fra evaporimetere særlig alvorlig. Men i Europa, Israel og Nord-Amerika begynte forskere i 1990-årene å oppdaget noe som på den tiden ble ansett som veldig merkelig: Styrken av fordampningen fra landjorden var begynt å falle, selv om de hadde forventet at den skulle å øke på grunn av global oppvarming. Den samme trenden har vært observert i Kina over en tilsvarende periode. En nedgang i den solare irradiansen er vurdert som årsaken. I motsetning til i andre områder av verden, har imidlertid Kina hatt en reduksjon av den solare irradiansen. Noe som ikke alltid har vært ledsaget av en økning i skydekke og nedbør. Det antas at aerosoler kan spille en avgjørende rolle i reduksjon av solstrålingen i Kina.
BBC Horizon produsent David Sington mener at mange klimaforskere betrakter data fra evaporimetere som det mest overbevisende bevis for dimming av solenergien. Eksperimenter med evaporimetere er lette å reprodusere med utstyr til lave kostnader. Det er mange slike evaporimetere i brukt i landbruket over hele verden. I mange tilfeller er dataene blitt samlet inn gjennom nesten et halvt århundre. Imidlertid evaporimetere avhengig av flere faktorer enn bare netto stråling fra solen. De to andre viktige faktorer er damptrykk og vindhastighet. Omgivelsestemperaturen viser seg å være en ubetydelig faktor. Data fra evaporimetere bygger opp under de data som er samlet inn av radiometere og fyller tomrommene i måledata innhentet ved hjelp av pyranometere. Justert for disse faktoren er måledata fra evaporimetere blitt sammenlignet med resultater fra simuleringer med klimamodeller.
Sannsynlige årsaker miniatyr|Kondensstriper fra flytrafikk sammen med naturlig skyer. Det midlertidige bortfallet av kondensstriper over Nord-Amerika på grunn av flyforbud etter terrorangrepet 11. september 2001, resulterte i en økning av døgn temperaturer. Dermed ga dette empiri for at tynne isskyer har en effekt for temperaturen på jordens overflate.
Ufullstendig forbrenning av fossilt brensel, for eksempel diesel og forbrenning av trevirke avgir såkalt svart karbon til luft. Selv om svart karbon, som for det meste består av sot, er en svært liten del av luftforurensningen på bakkenært nivå, har allikevel fenomenet en betydelig oppvarmende effekt på atmosfæren ved høyder over to kilometer. En annen virkning er at det gjør overflaten av havet mindre reflekterende, slik at havet absorberer mer solstråling.
Eksperimenter på Maldivene med å sammenligne atmosfæren over den nordlige- og sørlige delen av øyene i 1990-årene, viste at effekten av makroskopiske miljøgifter i atmosfæren på den tiden forårsaket en 10 % reduksjon i sollys som nådde overflaten i området under forurensningsskyen. Dette var en mye større reduksjon enn forventet fra tilstedeværelsen av partikler i seg selv. Kilden til forurensningen var partikler i sørlige vinder fra India. På forhånd hadde en estimert at partikkelforurensningen hadde en virkning på 0,5–1 %. Det store avviket fra forventningen kan kanskje forklares med skydannelse som partikler medvirker til, ved at de virker som små kjerner for å danne dråper på. Skyene er svært effektiv til å reflektere lys tilbake ut i verdensrommet.
Fenomenet global dimming kan også ha regionale effekter. Mens det meste av jorden har blitt varmere, har de regionene som har en dominerende vindretningen fra store kilder til forurensing, da spesielt svoveldioksid, opplevd en generelt nedkjøling. Dette kan forklare kjøling av det østlige USA i forhold til oppvarmingen i den vestlige delen.
Imidlertid foreligger det noen undersøkelser som viser at svart karbon vil øke den globale oppvarmingen, slik at den kommer på andreplass etter CO2 i betydning. Sot vil absorberer solenergi, for eksempel om den legger seg på isbreer i Himalaya. Det kan også gjøre isen i Arktis mørkere og slik reduserer refleksjon, men øke absorpsjon av solstråling.