مدیریت تابش جوی (solar radiation management geoengineering) و تاثیر تزریق هواویز به جو بالا بر پدیده گرد‎و‎غبار در منطقه خاورمیانه و شمال آفریقا

این پژوهش با هدف بررسی تاثیر تزریق هواویز به جو بالا (مهندسی اقلیم) بر روی پدیده گرد‎و‎غبار در منطقه خاورمیانه و شمال آفریقا انجام شده است. یکی از روش‌های پیشنهادی برای مقابله با گرمایش زمین و پیشگیری از آثار مخرب آن، مدیریت تابش جوی با استفاده از تزریق هواویزها به جو بالا (sai) و انعکاس بخشی از انرژی فرودی به زمین از این طریق است. بررسی‌ شبیه‌سازی‌های انجام شده نشان می‌دهد که تحت سناریو rcp8.5 و هم‎چنین پس از تزریق هواویزها، گردوغبار جوی در منطقه خاورمیانه و شمال آفریقا تا پایان سال 2100 کاهش خواهد یافت. به طور میانگین این روند کاهشی برای کل منطقه مورد مطالعه، در سناریو sai (پس از تزریق هواویزها) بیشتر از سناریو rcp8.5 است، درصورتی‎که شبیه‌سازی‌ها کاهش بیشتر گردو‎غبار را برای ماه‌های گرم سال در سناریو rcp8.5 نشان می‌دهند. بررسی‌های دقیق‌تر منشاء‌های گرد‎و‎غبار خاورمیانه و شمال آفریقا برای هر دو سناریو نشان می‌دهد که این روند کاهشی بیشتر برای گرد‎و‎غبار خاورمیانه رخ می‌دهد. در مطالعه پیش رو تغییرات دمای سطحی، باد سطحی، پوشش گیاهی منطقه، رطوبت خاک و همچنین بارش بررسی شده است. انتظار می‌رود کاهش دما، بارندگی، رطوبت خاک و پوشش گیاهی بیشتر و همچنین باد سطحی ضعیف‌تر بر کاهش بیشتر گرد‎و‎غبار منطقه در سناریو sai در مقایسه با rcp8.5 موثر باشد.

Solar Radiation Management Geoengineering and atmospheric dust concentration changes under stratospheric aerosol injection in the Middle East and North Africa (MENA)

By reflecting a tiny amount of the incoming solar radiation to space, and hence reducing the global temperatures, solar-geoengineering aims to balance anthropogenic warming. Using the output of the Geoengineering Large Ensemble Project (GLENS), we show that the dust mass concentrations would decrease in the Middle East and North Africa (MENA) region under both global warming and stratospheric aerosol intervention (SAI) geoengineering scenarios compared to the present-day climate, this reduction is stronger with the SAI in general, but for dry seasons, more reduction has been modelled for the global warming scenario. The detailed analysis suggests that the maximum reduction of the dust concentrations in the MENA region (in both global warming and SAI) is due to the weakening of the dust hot spot emissions from the Middle East rather than North Africa. We analyze the differences in surface temperature, soil water, precipitation, leaf area index, and wind speed under different scenarios to better understand the underlying physical mechanisms that determine the changes in the future dust concentration in the MENA region. Our findings show that the stronger reduction of the dust concentration in the MENA region under SAI relative to RCP8.5 is due to the temperature reduction, more precipitation and soil water, larger total leaf area index, and weakened surface.