A tűz által okozott füst megakadályozza az eső esését

A tűz által okozott füst megakadályozza az eső esését
A tűz által okozott füst megakadályozza az eső esését
Anonim

Az erdőtüzek oltása során mindenki reménykedve nézi az égen az esőfelhőket. De még mindig nem jelennek meg. Amerikai tudósok kísérletük során megbizonyosodtak arról, hogy az esőfelhők megjelenését akadályozza … a tüzekből származó füst.

Az Egyesült Államok nyugati részén működő egyetemek kutatócsoportja kísérletileg tesztelte azt az ismert tényt, hogy az erdőtüzek füstjében lévő apró szemcsés hamu befolyásolja az esőcseppek képződését a felhőkben. Ez potenciálisan kevesebb csapadékot és fokozott aszályt eredményez, ami tovább hozzájárul a tüzek terjedéséhez.

A tanulmányról egy cikk jelent meg a Geophysical Research Letters tudományos folyóiratban.

Amikor az erdőtüzek füstöt bocsátanak ki a légkörbe, az égett fákból és fűből származó apró szilárd hamu részecskék égési gázokkal együtt kerülnek a légkörbe. A tudósok e részecskék levegőben és az égéstermékekben való szuszpenzióját füst aeroszolnak nevezték el. A vízcseppek lecsapódhatnak az aeroszol füstrészecskékre a gomolyfelhőkben. És sűrülnek.

A kondenzációs folyamat függ a felhő magasságától a légkörben, az aeroszol kémiai összetételétől, kristályainak alakjától és egyéb tulajdonságaitól. Például a vulkáni hamu aeroszol különbözik az erdőtűz aeroszoltól.

Image
Image

Az aeroszol jelenléte az alacsony és magas gomolyfelhőkben szintén befolyásolja a felhők eltérő esőképességét. Tegyük fel, hogy az atomrobbanásból származó "gomba" a terület robbanása által összetört szilárd részecskékkel teli felhő. És ez az aeroszolos gomolyfelhő akár 20 kilométer magasságig is csak zuhogó esőket áraszt.

A tudósok ezt legalább 60 éve tudják.

Az is ismert, hogy az aeroszolfelhőben a "tiszta" felhővel ellentétben több kondenzációs központ található - pontosan az aeroszol részecskék számával. Ez azt jelenti, hogy a felhőben lévő víz térfogata nagyobb számú cseppre oszlik. Ebből következik, hogy egy aeroszolfelhőben több csepp található, és mindegyik csepp kisebb, mint az aeroszol nélküli felhőben, mindkét felhőben azonos térfogatú vízzel. Ebben az esetben az aeroszolos felhő nem adhat esőt a cseppek túl kicsi mérete miatt.

Minél több csepp van a felhőben, annál rosszabb a napsugárzás és annál jobban tükrözi azt. Vagyis az aeroszolfelhő lehűti azt a felületet is, amely fölött lebeg.

Az amerikai kutatók munkájának újdonsága pedig abban rejlik, hogy először az erdőtüzekből származó aeroszol hatását mérték egy adott régió - az Egyesült Államok nyugati része - csapadék valószínűségére. A tudósok tanulmányozták az erdőtüzek füstjét viszonylag alacsony gomolyfelhőkben - két -három kilométeres magasságban.

Annak kiderítésére, hogy a tűzből származó füst aeroszol miért akadályozza az esőcseppek képződését az erdőtüzek feletti gomolyfelhőkben, az amerikai tudósok úgy döntöttek, hogy a gomolyfelhőkből származó cseppekkel mintát vesznek a levegőből. Ezt tették, miközben egy kutatógép fedélzetén tartózkodtak az Egyesült Államok nyugati részén, a 2018 -as erdőtüzek idején.

Kiderült, hogy a füst aeroszol gomolyfelhő ötször több esőcseppet tartalmaz, mint egy "tiszta" gomolyfelhő. De az esőcseppek mérete füstfelhőben fele volt a füstmentes felhő méretének. A vízcseppek egy tipikus gomolyfelhőben körülbelül 8 mikrométer (0,08 mm) átmérőre nőnek. Az Egyesült Államok nyugati részén található erdőtüzekből származó füst aeroszolos gomolyfelhőben az átlagos cseppátmérő körülbelül 4-5 mikrométer volt. A tanulmány szerzői úgy vélik, hogy a cseppek ilyen kis mérete megakadályozta őket, hogy esővel a földre essenek. Emlékezzünk vissza, hogy az esőcseppek átmérője általában 0,5-7 milliméter.

"Meglepődtünk azon, hogy ezek a túlnyomórészt szerves [aeroszol] részecskék milyen hatékonyan képeznek cseppeket a felhőkben, és milyen nagy hatással vannak a felhőmikrofizikára" - mondja Cynthia Twohy, a tanulmány vezetője, a Kaliforniai Egyetem Scripps Intézete, San Diego. …

Magas felhőkben több aeroszol részecske hozzáadása élénkítheti a felhőt és esőt okozhat. De az alacsony gomolyfelhők esetében ennek az ellenkezője igaz - derül ki egy amerikai kutatók által közzétett cikkben kifejtett kísérlet eredményeiből.

„Ami igazán izgatott ebben a cikkben, az a hidrológiai ciklushoz való kapcsolódás volt” - mondja Ann Marie Carlton, az Irvine -i Kaliforniai Egyetem vegyésze, aki nem vett részt ebben a tanulmányban. hidrológiai ciklus."

A felhők mikrofizikája összetett, és a kutatók az esőcseppek kisebb mérete mellett cikkükben más tényezőket is megjegyeznek a füst regionális éghajlatra gyakorolt összhatásában. Például kis felhőkben a több és kisebb csepp erőteljesebben tükrözi a napfényt, és így lehűti a föld felszínét, amely felett vannak.

Az amerikai tudósok tanulmánya kis gomolyfelhőkre összpontosított, amelyek nyáron az Egyesült Államok nyugati részének mintegy negyedét borítják. Más típusú felhők, például a zivatarokat és a zivatarokat hordozó magas gomolyfelhők azonban eltérő tulajdonságokkal rendelkezhetnek.

A nyári esőzések csökkenésével az USA nyugati részén Tui úgy véli, hogy az aszályt kiváltó hatások elsőbbséget élveznek az esőt okozó jelenségekkel szemben, mint például az esőfelhők kialakulása.

"Az elmúlt néhány évtizedben a térségben csökkent a nyári csapadékmennyiség és emelkedett a hőmérséklet. A felhőhatások valószínűleg fontos részét képezik ennek a folyamatnak. Remélem, hogy eredményeink lendületet adnak a regionális [légköri] jelenségek, amelyek segítenek felmérni a füst hatását a felhőkre és a régió éghajlatára " - jegyzi meg Tui.

Korábban arról beszéltünk, hogy a tudósok hogyan mérik a felhőzetet, és hogyan segít az új orosz eszköz. Azt is írtuk, hogy az ENSZ szakértői „egyértelműnek” és „példátlannak” tartják az éghajlatváltozást, és leírták, mi történik a környezettel, ha mezőgazdasági területek jelennek meg az Északi -sarkvidéken.

Ajánlott: