Awan melanda Bombai
Satu kajian baru mendedahkan bagaimana pencemaran menghasilkan ribut yang membuat kita mempunyai awan tahan lama, lebih besar dan padat. Pada bulan November Prosiding Akademi Sains Nasional (PNAS), menerbitkan beberapa hasil yang menutup perbahasan panjang. Mereka mendedahkan bagaimana pencemaran mempengaruhi pemanasan global. Kerja ini akan membantu meningkatkan ketepatan cuaca dan model iklim.
Sebilangan besar penyelidik berpendapat bahawa pencemaran atmosfera ia menyebabkan awan ribut yang lebih besar dan tahan lama dengan membuat bahagian depan ribut lebih rentan terhadap arus udara, dan dengan menghasilkan perolakan dalaman. Dalam kajian ini, dia mengamati bahawa pencemaran, sebagai fenomena, menjadikan awan lebih tahan lama tetapi, dengan cara yang berbeza dari yang difikirkan sebelumnya, oleh penurunan ukuran partikel ais mereka dan penurunan jumlah ukuran awan. Perbezaan ini secara langsung mempengaruhi cara saintis mewakili awan dalam model iklim.
Kajian ini menggabungkan apa yang kita lihat setiap hari dengan apa yang ditunjukkan dalam model komputer. Pemerhatian menunjukkan awan berbentuk landasan (columonimbus) lebih tinggi dan lebih besar dalam sistem ribut yang mengandungi pencemaran, tetapi model tidak selalu menunjukkan perolakan yang lebih kuat, berkat kajian ini kita melihat mengapa.
Kehidupan Rahsia Awan
Anvil atau Comulonimbus mendung di kawasan yang tercemar
Model yang meramalkan cuaca dan iklim tidak dapat menyusun kembali kehidupan awan ribut dengan baik, kerana model tersebut menggambarkannya dengan persamaan sederhana yang gagal memberikan gambaran lengkap. Pembangunan semula yang buruk ini menimbulkan dilema bagi para penyelidik: "Pencemaran menyebabkan awan landasan bertahan lebih lama daripada pada langit yang cerah", tetapi mengapa?
Satu kemungkinan sebab berputar di sekitar aerosol (zarah-zarah kecil yang berasal dari alam atau manusia) yang menjadi asas bagi pembentukan titisan awan di sekitarnya. Langit yang tercemar mempunyai lebih banyak aerosol (kabut asap dan kabut) daripada yang bersih dan ini menjadikan air menjadi kurang untuk setiap zarah. Pencemaran menghasilkan lebih banyak titisan, tetapi lebih kecil.
Lebih banyak tetesan yang lebih kecil mengubah ciri awan. Telah lama difikirkan bahawa tetesan yang lebih besar dan lebih kecil memulakan reaksi berantai yang membawa kepada awan yang lebih besar dan tahan lama dan bukannya mendakan. Titisan yang lebih ringan menyebabkan air anda naik dengan membeku dan pembekuan ini mengeluarkan haba yang terdapat dalam titisan dan menghasilkan perubahan suhu yang menghasilkan perolakan dalaman. Perolakan yang lebih kuat menjadikan lebih banyak titisan air naik, sehingga membina awan.
Tetapi para penyelidik tidak selalu memerhatikan perolakan yang lebih kuat yang berkaitan dengan awan yang lebih besar dan lebih tahan lama di persekitaran yang tercemar, yang menunjukkan bahawa kita kehilangan sesuatu untuk dipertimbangkan.
Untuk menyelesaikan dilema ini, pasukan yang bertanggungjawab untuk kajian ini memutuskan untuk membandingkan ribut musim panas sebenar dengan model yang dihasilkan komputer. Model tersebut merangkumi sifat fizikal zarah awan serta kemampuan untuk memerhatikan sama ada perolakan menjadi lebih kuat atau lebih lembut. Simulasi dalam kajian ini merangkumi 6 bulan.
Perolakan bukanlah pelakunya.
Data dikumpulkan dari tiga lokasi dengan pelbagai tahap pencemaran, kelembapan, dan angin: tropis Pasifik barat, China tenggara, dan dataran besar Oklahoma. Data diperoleh dari Sistem Penyelidikan Iklim ARM DOE (Jabatan Tenaga AS).
Simulasi dilakukan pada komputer super Olympus dari PNNL (Pacific Northwest National Laboratory). Simulasi ribut sebulan ini sangat mirip dengan awan yang diamati sekarang, yang menentukan bahawa model membuat awan ribut dengan baik.
Dengan memerhatikan model-model ini, didapati bahawa dalam semua kes, pencemaran meningkatkan ukuran, ketebalan dan jangka masa awan landasan. Tetapi hanya di dua tempat (kawasan tropika dan China) yang lebih kuat diperhatikan perolakan. Di Oklahoma, pencemaran menyebabkan perolakan yang lebih lembut. Ketidakkonsistenan dengan apa yang difikirkan sejauh ini menunjukkan bahawa alasannya bukanlah perolakan yang kuat.
Dengan mengkaji secara lebih terperinci sifat tetesan air dan kristal ais di dalam awan, pasukan penyelidik menyimpulkan bahawa pencemaran itu menghasilkan kristal dan titisan ais yang lebih kecil, tidak kira lokasinya.
Di langit yang cerah, zarah-zarah ais lebih berat dan mendakan lebih cepat dari awan landasan, menyebabkannya hilang dengan cepat. Di langit yang tercemar, kristal ais lebih kecil dan terlalu ringan untuk mendakan, sehingga menciptakan awan yang lebih besar dan lebih tahan lama.
Sumbangan untuk pemanasan global.
Sebaliknya, pasukan menganggarkan bagaimana awan ribut menyumbang kepada pemanasan atau penyejukan. Awan-awan ini menyejukkan Bumi pada siang hari dengan bayang-bayang mereka tetapi memerangkap panas seperti selimut pada waktu malam, menjadikan malam lebih panas.
Dengan mempertimbangkan kesan pencemaran pada awan ribut, kita memahami bahawa ia boleh mempengaruhi jumlah pemanasan pasti yang diramalkan untuk bumi dalam beberapa dekad yang akan datang. Membuat perwakilan awan yang lebih tepat dalam model iklim adalah kunci untuk meningkatkan ketepatan ramalan perubahan iklim.
Maklumat lanjut: Cumulonimbus, Penemuan Penting mengenai Zarah Atmosfera di Bandar, Baut kilat semakin kuat dengan pemanasan global
Fuente: PNAS