ابرهای طوفانی بزرگتر و با دوام بیشتر به دلیل آلودگی

Cloud_3_570x375_Ccrop_Ccaled

ابرها بر فراز بمبئی

یک مطالعه جدید نشان می دهد که چگونه آلودگی طوفانی ایجاد می کند که ابرهای طولانی تر ، بزرگتر و متراکم تری برای ما ایجاد می کند. در ماه نوامبر مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم (PNAS)، برخی از نتایج را منتشر کرد که یک بحث طولانی را خاتمه می دهد. آنها نشان می دهند که آلودگی چگونه بر گرم شدن کره زمین تأثیر می گذارد. این کار به بهبود دقت مدل های آب و هوا و هوا کمک می کند.

بیشتر محققان چنین تصور می کردند آلودگی جوی با ایجاد حساسیت بیشتر در جبهه های طوفان و ایجاد همرفت داخلی ، باعث ایجاد ابرهای طوفانی بزرگتر و با دوام بیشتر می شود. در این مطالعه ، وی مشاهده كرد كه آلودگی ، به عنوان یك پدیده ، ابرها را با دوام تر ، اما به روشی متفاوت از آنچه كه قبلاً تصور می شد ، با كاهش اندازه ذرات یخ آنها و كاهش اندازه كل ابر ، ایجاد می كند. این تفاوت به طور مستقیم بر نحوه نمایش دانشمندان از ابرها در مدل های آب و هوایی تأثیر می گذارد.

این مطالعه آنچه را که روزانه می بینیم با آنچه در مدل های رایانه ای نشان داده شده تطبیق می دهد. مشاهدات ابرهای سندان شکل را نشان می دهد (کومولونیمبوس) بالاتر و بزرگتر در سیستمهای طوفانی که دارای آلودگی هستند ، اما مدلها همیشه همرفت قوی تری نشان نمی دهند ، به لطف این مطالعه دلیل آن را می بینیم.

زندگی مخفی ابرها

1383071966_02f3ec08fe_o_570x375_scaled_cropp

ابرهای سندان یا Comulonimbus در منطقه آلوده

مدل هایی که هوا و آب و هوا را پیش بینی می کنند ، زندگی ابرهای طوفانی را به خوبی بازسازی نمی کنند ، زیرا آنها را با معادلات ساده نشان می دهند که قادر به ارائه یک تصویر کامل نیستند. این بازسازی ضعیف معضلی را برای محققان ایجاد کرد: "آلودگی باعث می شود ابرهای سندان بیشتر از آسمان صاف دوام بیاورند" ، اما چرا؟

یک دلیل احتمالی حول آئروسل (ذرات کوچک با منشا طبیعی یا انسانی) می چرخد ​​که به عنوان پایه ای برای تشکیل قطرات ابر در اطراف آنها عمل می کند. یک آسمان آلوده از هوای پاک (مه دود و مه) بسیار بیشتر از یک هوای پاک است و این به معنای آب کمتری برای هر ذره است. آلودگی قطرات بیشتری تولید می کند ، اما کوچکتر است.

تعداد بیشتری از قطرات کوچکتر خصوصیات ابرها را تغییر می دهد. مدت ها تصور می شد که قطرات بزرگتر و کوچکتر یک واکنش زنجیره ای را شروع می کنند که منجر به ابرهای بزرگتر و با دوام بیشتر می شود به جای رسوب. قطره های سبک تر با یخ زدن باعث بالا آمدن آب شما می شوند و این انجماد گرمای موجود در قطره ها را استخراج می کند و باعث ایجاد تغییر دما می شود که همرفت داخلی ایجاد می کند. همرفت شدیدتر باعث می شود قطره های بیشتری از آب بالا برود ، بنابراین ابر ایجاد می شود.

اما محققان همیشه همرفت شدیدتر مربوط به ابرهای بزرگتر و با دوام تر در محیط های آلوده را مشاهده نمی کنند ، این نشان می دهد که چیزی را برای در نظر گرفتن از دست داده ایم.

برای حل این معضل ، تیم مسئول این مطالعه تصمیم گرفت طوفانهای تابستانی واقعی را با مدلهای رایانه ای مقایسه کند. این مدل شامل خصوصیات فیزیکی ذرات ابر و همچنین توانایی مشاهده قوی تر یا نرمتر شدن همرفت است. شبیه سازی های این مطالعه 6 ماه طول کشید.

همرفت مقصر نیست.

 اطلاعات از سه مکان با درجات مختلف آلودگی ، رطوبت و باد جمع آوری شد: مناطق استوایی غرب اقیانوس آرام ، جنوب شرقی چین و دشتهای بزرگ اوکلاهما. داده ها از سیستم تحقیقات اقلیمی ARM DOE (وزارت انرژی ایالات متحده) به دست آمد.

 شبیه سازی ها از ابر رایانه Olympus از PNNL (آزمایشگاه ملی شمال غربی اقیانوس آرام) انجام شد. این شبیه سازی های یک ماه طوفان بسیار شبیه ابرهایی است که در حال حاضر مشاهده می شود و تعیین می کند که مدل ها ابرهای طوفانی را به خوبی بازآفرینی می کنند.

با مشاهده این مدلها مشخص شد که در همه موارد ، آلودگی باعث افزایش اندازه ، ضخامت و مدت زمان ابرهای سندان می شود. اما فقط در دو مکان (مناطق گرمسیری و چین) همرفت شدیدتری مشاهده می شود. در اوکلاهما ، آلودگی منجر به همرفت ملایم تری شد. این ناسازگاری با آنچه تاکنون تصور شده نشان می دهد که دلیل همرفت شدید نیست.

با بررسی جزئیات بیشتر خصوصیات قطرات آب و بلورهای یخ درون ابرها ، تیم تحقیق نتیجه گرفت که آلودگی بدون توجه به موقعیت آنها قطرات و بلورهای یخ کوچکتر تولید می کند.

همچنین ، در آسمان صاف ، ذرات یخ سنگین تر هستند و با سرعت بیشتری از ابرهای سندان رسوب می کنند و باعث می شوند به سرعت پراکنده شوند. در آسمان های آلوده ، بلورهای یخ کوچکتر و بسیار سبک بودند تا بتوانند رسوب کنند ، بنابراین ابرهایی با دوام و بزرگتر ایجاد می شوند.

سهم در گرم شدن کره زمین.

از طرف دیگر ، تیم تخمین زد که ابرهای طوفانی به چه میزان کمک می کنند گرم شدن یا خنک کردن این ابرها در طول روز با سایه های خود زمین را خنک می کنند اما شب مانند یک پتو گرما را به دام می اندازند و باعث گرمتر شدن شب ها می شوند.

با در نظر گرفتن تأثیرات آلودگی بر ابرهای طوفانی ، می فهمیم که آنها می توانند بر میزان گرمایش قطعی پیش بینی شده برای زمین در دهه های آینده تأثیر بگذارند. بازنمایی دقیق تر ابرها در مدل های آب و هوایی ، کلید بهبود دقت پیش بینی های تغییرات آب و هوایی است.

اطلاعات بیشتر: Cumulonimbusیافته های مهم در مورد ذرات جوی در شهرهاپیچ های صاعقه با گرم شدن کره زمین قویتر می شوند

Fuente: PNAS


محتوای مقاله به اصول ما پیوست اخلاق تحریریه. برای گزارش یک خطا کلیک کنید اینجا.

اولین کسی باشید که نظر

نظر خود را بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخشهای موردنیاز علامتگذاری شدهاند با *

*

*

  1. مسئول داده ها: میگل آنخل گاتون
  2. هدف از داده ها: کنترل هرزنامه ، مدیریت نظرات.
  3. مشروعیت: رضایت شما
  4. ارتباط داده ها: داده ها به اشخاص ثالث منتقل نمی شوند مگر با تعهد قانونی.
  5. ذخیره سازی داده ها: پایگاه داده به میزبانی شبکه های Occentus (EU)
  6. حقوق: در هر زمان می توانید اطلاعات خود را محدود ، بازیابی و حذف کنید.