孟買上空雲
一項新的研究揭示了污染是如何產生風暴的，從而使我們留下了更持久，更大和更密集的雲。 在XNUMX月 美國國家科學院院刊（PNAS），發表了一些結果，這引起了長期的爭論。 他們揭示了污染如何影響全球變暖。 這項工作將有助於提高天氣和氣候模型的準確性。
大多數研究人員認為 大氣污染 通過使風暴前緣更容易受到吃水的影響並引起內部對流，它會導致更大，更持久的風暴雲。 在這項研究中，他觀察到污染是一種現象，使雲更耐用，但與以前所認為的不同，其原因是其冰粒尺寸減小，云總尺寸減小。 這種差異直接影響科學家在氣候模型中表示雲的方式。
這項研究使我們每天看到的內容與計算機模型中顯示的內容一致。 觀測顯示砧形雲（腔雨林）在包含污染的風暴系統中越來越高，但是由於這項研究，我們不知道模型為什麼總是顯示出較強的對流。
雲的秘密生活
污染區域的鐵砧或繖形雲
預測天氣和氣候的模型不能很好地重建風暴雲的壽命，因為它們用無法給出完整描述的簡單方程式表示它們。 這種糟糕的重建給研究人員帶來了一個兩難境地：“污染導致砧木雲的持續時間比晴朗的天空還要長”，但是為什麼呢？
一種可能的原因圍繞著氣溶膠（天然或人類來源的小顆粒），而氣溶膠是雲滴在其周圍形成的基礎。 污染的天空比干淨的天空具有更多的氣溶膠（煙霧和霾），這意味著每個顆粒的水減少。 污染會產生更多的液滴，但會產生較小的液滴。
大量較小的液滴會改變雲的特性。 長期以來，人們一直認為，越來越大的液滴會引發連鎖反應，從而導致更大，更持久的雲而不是沉澱。 較輕的水滴會因凍結而使水上升，這種凍結會提取水滴所含的熱量並產生溫度變化，從而產生內部對流。 較強烈的對流會使更多的水滴上升，從而形成雲。
但是研究人員並不總是觀察到在污染環境中與更大，更持久的云有關的更強烈的對流，這表明我們缺少要考慮的東西。
為了解決這一難題，負責這項研究的團隊決定將實際的夏季風暴與計算機生成的模型進行比較。 該模型包括雲顆粒的物理性質以及觀察對流是否變強或變弱的能力。 這項研究中的模擬歷時6個月。
對流不是罪魁禍首.
數據是從三個不同污染程度，濕度和風力的地點收集的：西太平洋熱帶地區，中國東南部和俄克拉荷馬州的大平原。 數據來自美國能源部（美國能源部）的ARM氣候研究系統。
在PNNL（太平洋西北國家實驗室）的Olympus超級計算機上進行了仿真。 這些對一個月風暴的模擬與當前觀察到的云非常相似，確定模型可以很好地重建風暴雲。
觀察這些模型，發現在所有情況下，污染都會增加砧雲的大小，厚度和持續時間。 但是僅在兩個地方（熱帶和中國）觀測到更強烈的對流。 在俄克拉荷馬州，污染導致對流較緩。 與迄今為止所認為的不一致表明該原因不是強烈的對流。
通過更詳細地查看雲中的水滴和冰晶的特性，研究小組得出結論，無論其位置如何，污染產生的水滴和冰晶的尺寸都較小。
此外，在晴朗的天空中，冰粒更重，並且從砧雲中沉澱的速度更快，從而使冰粒迅速消散。 在受污染的天空中，冰晶較小且太輕而無法沉澱，因此會形成更大且更持久的雲。
對全球變暖的貢獻。
另一方面，研究小組估算了暴風云如何導致 熱身 或冷卻。 這些雲層在白天用陰影冷卻地球，但在晚上像毯子一樣吸收熱量，使夜晚變暖。
考慮到污染對暴風雲的影響，我們了解到，它們可能會影響未來幾十年地球預計的最終變暖量。 在氣候模型中更準確地表示雲層是提高氣候變化預測準確性的關鍵。
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來源： 國家科學院院刊