孟买上空云
一项新的研究揭示了污染是如何产生风暴的，从而使我们留下了更持久，更大和更密集的云。 在XNUMX月 美国国家科学院院刊（PNAS），发表了一些结果，这引起了长期的争论。 他们揭示了污染如何影响全球变暖。 这项工作将有助于提高天气和气候模型的准确性。
大多数研究人员认为 大气污染 通过使风暴前缘更容易受到吃水的影响并引起内部对流，它会导致更大，更持久的风暴云。 在这项研究中，他观察到污染是一种现象，使云更耐用，但与以前所认为的不同，其原因是其冰粒尺寸减小，云总尺寸减小。 这种差异直接影响科学家在气候模型中表示云的方式。
这项研究使我们每天看到的内容与计算机模型中显示的内容一致。 观测显示砧形云（腔雨林）在包含污染的风暴系统中越来越高，但是由于这项研究，我们不知道模型为什么总是显示出较强的对流。
云的秘密生活
污染区域的铁砧或伞形云
预测天气和气候的模型不能很好地重建风暴云的寿命，因为它们用无法给出完整图片的简单方程式表示它们。 这种糟糕的重建给研究人员带来了一个两难境地：“污染导致砧木云的持续时间比晴朗的天空还要长”，但是为什么呢？
一种可能的原因围绕着气溶胶（天然或人类来源的小颗粒），而气溶胶是云滴在其周围形成的基础。 污染的天空比干净的天空具有更多的气溶胶（烟雾和霾），这意味着每个颗粒的水减少。 污染会产生更多的液滴，但液滴会更小。
大量较小的液滴会改变云的特性。 长期以来，人们一直认为，越来越大的液滴会引发连锁反应，从而导致更大，更持久的云而不是沉淀。 较轻的水滴会因冻结而使水上升，这种冻结会提取水滴所含的热量并产生温度变化，从而产生内部对流。 更强烈的对流会产生更多的水滴，从而形成云团。
但是研究人员并不总是观察到在污染环境中与更大，更持久的云有关的更强烈的对流，这表明我们缺少要考虑的东西。
为了解决这一难题，负责这项研究的团队决定将实际的夏季风暴与计算机生成的模型进行比较。 该模型包括云颗粒的物理性质以及观察对流是否变强或变弱的能力。 这项研究中的模拟历时6个月。
对流不是罪魁祸首.
数据是从三个不同污染程度，湿度和风的地方收集的：西太平洋热带地区，中国东南部和俄克拉荷马州的大平原。 数据是从美国能源部（DOE）的ARM气候研究系统获得的。
在PNNL（太平洋西北国家实验室）的Olympus超级计算机上进行了仿真。 这些对一个月风暴的模拟与当前观察到的云非常相似，从而确定了模型很好地重新创建了风暴云。
观察这些模型，发现在所有情况下，污染都会增加砧云的大小，厚度和持续时间。 但是仅在两个地方（热带和中国）观测到更强烈的对流。 在俄克拉荷马州，污染导致对流较缓。 与迄今为止所认为的不一致表明该原因不是强烈的对流。
通过更详细地查看云中的水滴和冰晶的特性，研究小组得出结论，无论其位置如何，污染产生的水滴和冰晶的尺寸都较小。
此外，在晴朗的天空中，冰粒更重，并且从砧云中沉淀的速度更快，从而使冰粒迅速消散。 在受污染的天空中，冰晶较小且太轻而无法沉淀，因此形成了更大，更持久的云。
对全球变暖的贡献。
另一方面，研究小组估算了暴风云如何导致 加热 或冷却。 这些云层在白天用阴影冷却地球，但在晚上像毯子一样吸收热量，使夜晚变暖。
考虑到污染对暴风云的影响，我们了解到，它们可能会影响未来几十年地球预计的最终变暖量。 在气候模型中更准确地表示云层是提高气候变化预测准确性的关键。
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数据来源： PNAS