Ökad temperaturskillnad mellan dag och natt kan påverka allt liv på jorden

Forskare från Chalmers har upptäckt en förändring i ett sedan länge etablerat fenomen inom den globala uppvärmningens dynamik. Sedan 1950-talet har det varit allmänt känt att den globala temperaturökningen inte är jämnt fördelad över dygnet, utan att uppvärmningen varit större på natten. En ny studie visar dock på en förändring i dynamiken: sedan 1990-talet sker en större uppvärmning under dagtid. Denna förändring innebär att temperaturskillnaden mellan dag och natt ökar, vilket potentiellt kan påverka allt liv på jorden.

Ökningen av den globala genomsnittliga temperaturen vid jordens yta är ett av de viktigaste kännetecknen för de klimatförändringar som människan orsakat. Men temperaturökningen är inte jämn över dygnet. Temperaturen under natten har ökat snabbare än dagstemperaturen under den senare hälften av 1900-talet.  Detta uppvärmningsmönster, med variationer mellan dag och natt, kallas "asymmetrisk uppvärmning" och orsakas av en blandning av mänskliga aktiviteter och naturligt förekommande fenomen.

I en ny studie, publicerad i Nature Communications, har ett internationellt forskarlag undersökt fenomenet med asymmetrisk uppvärmning på nytt och då funnit att mönstret har förändrats. Mellan 1961 och 2020 skedde en acceleration av den globala uppvärmningen under dagtid, medan uppvärmningstakten nattetid var relativt jämn. Denna omvända trend i asymmetrisk uppvärmning har lett till en ökande temperaturskillnad mellan dag och natt.

– Vårt ursprungliga mål var att bekräfta det tidigare observerade fenomenet – att uppvärmningen nattetid är större än uppvärmningen dagtid. Till vår förvåning hade inte bara den trenden upphört, utan analyserna som vi har genomfört på toppmoderna observationsbaserade dataset indikerar att det ursprungliga uppvärmningsmönstret gjort en helomvändning under de senaste tre decennierna, säger Ziqian Zhong, postdoktoral forskare vid Chalmers.

Global upplysning är en möjlig orsak

– En trolig förklaring till denna förändring är ett fenomen som kallas global upplysning eller global brightening, som har observerats sedan slutet av 1980-talet. Det är ett resultat av ett minskat molntäcke, som gör att mer solljus når jordytan, vilket i sin tur leder till högre dagstemperaturer och därmed större skillnad mellan dags- och nattemperaturer under de senaste decennierna, säger Ziqian Zhong.

Det råder för närvarande stor osäkerhet om orsakerna bakom förändringarna i molntäcket. Det globala upplysningsfenomenet kan tillskrivas ett komplext samspel mellan molnfria och molniga atmosfärer, samt effekten av små partiklar i atmosfären, så kallade aerosoler. Dessa aerosoler kan härröra från naturliga processer som stänk från havsvatten och skogsbränder, men också från mänskliga aktiviteter som förbränning av fossila bränslen, och de kan ha en djupgående effekt på många aspekter av miljön.

Utöver effekterna av den globala upplysningen för forskarna fram en annan möjlig orsak till den omvända asymmetriska uppvärmningen. Ökningen av regional torka och värmeböljor tyder på en möjlig försvagning av den kyleffekt som normalt sker då vatten dunstar från jordytan, vilket också skulle leda till en snabbare ökning av dagstemperaturerna.

Forskarna fann att majoriteten av landområdena, 81 procent av den totala ytan, uppvisade en större uppvärmning nattetid från 1961 till 1990. Under den efterföljande perioden från 1991 till 2020 skedde dock en förändring, där 70 procent av de observerade landområdena i stället uppvisade en större uppvärmning under dagtid.

Påverkar allt liv på jorden

Den större temperaturskillnaden mellan dag och natt kan potentiellt påverka skördar, tillväxt hos träd och växter, djurens välbefinnande och människors hälsa.

En ökad temperaturskillnad mellan dag och natt är till exempel en av de miljömässiga stressfaktorer som kan leda till ökad hjärtfrekvens och högt blodtryck hos människor, vilka i sin tur kan öka hjärtats arbetsbelastning, liksom sjuklighet och dödlighet i hjärt-, kärl- och lungsjukdomar.

– Detta visar på behovet av anpassade strategier inom olika områden som påverkas av temperaturvariationer mellan dag och natt, såsom jordbruk, folkhälsa och skogsförvaltning, för att ta itu med de utmaningar som denna klimatförändring innebär, säger Ziqian Zhong.

Vissa trädarter i fuktiga områden kan öka sin kolbindningsförmåga på grund av den ökade temperaturskillnaden mellan dag och natt. Temperaturskillnaden kan dock vara till nackdel för träd i torra områden, eftersom högre dagstemperaturer kan öka avdunstningen, vilket leder till brist på markvatten och ogynnsamma förhållanden för trädtillväxt.

– Framöver kommer vi att fortsätta undersöka effekterna av denna omvända trend i asymmetrisk uppvärmning på trädtillväxt och kolcykel, säger Ziqian Zhong.

Mer om forskningen:

Forskningen presenteras i artikeln: "Reversed asymmetric warming of sub-diurnal temperature over land during recent decades", som publicerats i tidskriften Nature Communications.

De forskare som medverkat i studien är Ziqian Zhong, Bin He, Hans W Chen, Deliang Chen, Tianjun Zhou, Wenjie Dong, Cunde Xiao, Shang-ping Xie, Xiangzhou Song, Lanlan Guo, Ruiqiang Ding, Lixia Zhang, Ling Huang, Wenping Yuan, Xingming Hao, Duoying Ji och Xiang Zhao. Forskarna är verksamma vid Chalmers tekniska högskola, Göteborgs universitet, Beijing Normal University, University of California San Diego, Sun Yat-Sen University, Hohai University, Peking University och the Chinese Academy of Sciences.

Forskningen har finansierats av Third Xinjiang Scientific Expedition Program och State Key Laboratory of Earth Surface Processes and Resource Ecology. Hans W Chen fick stöd av den svenska stiftelsen för internationellt samarbete inom forskning och högre utbildning.

För mer information, vänligen kontakta:

Ziqian Zhong, forskare, avdelningen för geovetenskap och fjärranalys, institutionen för rymd-, geo- och miljövetenskap, Chalmers tekniska högskola, Sverige, ziqian.zhong@chalmers.se

Hans W Chen, forskarassistent, avdelningen för geovetenskap och fjärranalys, institutionen för rymd-, geo- och miljövetenskap, Chalmers tekniska högskola, Sverige, 031 772 23 44, hans.chen@chalmers.se

Båda forskarna talar engelska. Hans Chen talar även flytande svenska och Ziqian Zhong talar flytande kinesiska. De är tillgängliga för live- och förinspelade intervjuer. På Chalmers har vi podcaststudior och inspelningsutrustning på plats och skulle kunna hjälpa till med en förfrågan om en intervju för tv, radio eller podcast.

________________

Chalmers tekniska högskola i Göteborg forskar och utbildar inom teknik och naturvetenskap på hög internationell nivå. Universitetet har 3 100 anställda, 10 000 studenter och utbildar ingenjörer, arkitekter och sjöbefäl.

Med vetenskaplig excellens som grund utvecklar Chalmers kompetens och tekniska lösningar för en hållbar värld. Genom globalt engagemang och entreprenörsanda skapar vi innovationskraft, i nära samarbete med övriga samhället. 

Chalmers grundades 1829 och har än idag samma motto: Avancez – framåt.

---

Det är tillåtet att ladda ner, sprida och använda bifogade bilder och illustrationer, om inget annat anges, för publiceringar i samband med Chalmers pressmeddelanden så länge Chalmers och fotograf/illustratör står med som upphovsperson där möjlighet ges. Det är tillåtet att beskära och justera i materialet för att anpassa format för publikation men det är ej tillåtet att omarbeta originalet på ett sådant sätt att det ändrar den ursprungliga innebörden. Materialet är avsett att användas i redaktionellt syfte. Kommersiell användning, som del i marknadsföring av varor och tjänster, är inte tillåten.

Vi vill att Chalmers och våra fotografer och illustratörer namnges i samband med publicering där det är möjligt enligt följande modell:

• Foto: Chalmers tekniska högskola| Förnamn Efternamn
• Grafik/Illustration: Chalmers tekniska högskola| Förnamn Efternamn