Οι επίγειες και δορυφορικές παρατηρήσεις στις Ηνωμένες Πολιτείες δείχνουν ότι τα αυξημένα επίπεδα γύρης κατά τη διάρκεια της άνοιξης συμβάλλουν σε αυξημένο πάγο και βροχόπτωση, ακόμη και στην περιοχή θερμοκρασίας από -15 έως -25 βαθμούς Κελσίου. Θα μπορούσε η γύρη να επηρεάσει το σχηματισμό νεφών;
Σε αυτό το άρθρο θα σας πούμε Πώς η γύρη επηρεάζει το σχηματισμό νεφών και τα μοτίβα βροχοπτώσεων.
Γύρη και γλάσο
Σύμφωνα με τον Δρ Jan Kretzschmar, επικεφαλής συγγραφέα της μελέτης, «τα εργαστηριακά αποτελέσματα δείχνουν ότι η γύρη λειτουργεί ως πυρήνας πάγου, επηρεάζοντας τη θερμοκρασία πήξης του νερού μέσα στα σύννεφα και διευκολύνοντας τη βροχόπτωση». Απουσία αυτών των σωματιδίων που σχηματίζουν πυρήνα πάγου (INPs), το νέφος του νερού παγώνει μόνο στο θερμοκρασίες κάτω από -38 βαθμούς Κελσίου. Τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας δημοσιεύτηκαν στο Environmental Research Letters.
«Στο έργο Breathing Nature Cluster of Excellence, θέσαμε το ερώτημα εάν αυτό το φαινόμενο θα μπορούσε να παρατηρηθεί πέρα από τα όρια του εργαστηρίου και εξετάσαμε τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής και της απώλειας βιοποικιλότητας σε αυτό», λέει ο συν-συγγραφέας καθηγητής Johannes Quaas. που εργάζεται ως Καθηγητής Θεωρητικής Μετεωρολογίας στη Λειψία και είναι ο εκπρόσωπος της κοινοπραξίας Breathing Nature.
Η σημασία της γύρης στο σχηματισμό νεφών
Αν λάβουμε υπόψη το παγκόσμιο πλαίσιο, η επίδραση της γύρης στο σχηματισμό πάγου είναι σχετικά μικρή σε σχέση με αυτήν της σκόνης, για παράδειγμα. Ωστόσο, ο αντίκτυπός του είναι σημαντικός τόσο σε περιφερειακό όσο και σε εποχιακό επίπεδο. Ειδικά την άνοιξη, σημαντικές ποσότητες γύρης εκπέμπονται στην ατμόσφαιρα, φτάνοντας σε στρώματα κρύου αέρα.
Ο Kretzschmar εξηγεί ότι λόγω του μεγέθους του, Η γύρη έχει μια σύντομη παρουσία στην ατμόσφαιρα. «Η έρευνά μας υπογραμμίζει τη σημασία των μικρότερων θραυσμάτων γύρης, τα οποία δημιουργούνται όταν η γύρη αποσυντίθεται σε συνθήκες υγρασίας. «Αυτά τα μικροσκοπικά σωματίδια παραμένουν στον αέρα για μεγάλο χρονικό διάστημα και, όταν υπάρχουν σε επαρκείς ποσότητες, μπορούν να διεισδύσουν στα ψυχρότερα στρώματα της ατμόσφαιρας, ξεκινώντας έτσι το σχηματισμό πάγου».
Η κλιματική αλλαγή επιδεινώνει τις επιπτώσεις της γύρης
Η κλιματική αλλαγή που προκαλείται από τον άνθρωπο αλλάζει την έναρξη της εποχής της γύρης, παρατείνει τη διάρκειά της και αυξάνει τις συγκεντρώσεις γύρης στην ατμόσφαιρα. Αυτά τα μοτίβα αναμένεται να γίνουν πιο έντονα καθώς προχωρά ο αιώνας, οδηγώντας πιθανώς σε αύξηση τόσο της συχνότητας όσο και της έντασης των τοπικών βροχοπτώσεων.
Μια άλλη πτυχή της μελέτης αναφέρεται στη σημασία της βιοποικιλότητας. Πολλά είδη φυτών εκπέμπουν σημαντικές ποσότητες γύρης ταυτόχρονα κάθε άνοιξη, επηρεάζοντας το σχηματισμό νεφών και τη συγκέντρωση σωματιδίων πάγου στην ατμόσφαιρα. Είναι σημαντικό να συνεχιστεί η διερεύνηση αυτών των αλληλεπιδράσεων να βελτιώσει την κατανόηση του ρόλου της γύρης στην εξέλιξη του κλίματος και να την ενσωματώσει στα επερχόμενα κλιματικά μοντέλα.
Ο Kretzschmar λέει: «Εάν προσομοιώσουμε με ακρίβεια την επίδραση της γύρης και τις αλληλεπιδράσεις της με το κλίμα, μπορούμε να βελτιώσουμε την ακρίβεια των προβλέψεών μας». Η έρευνα πραγματοποιήθηκε σε συνεργασία με το Ινστιτούτο Μετεωρολογίας του Πανεπιστημίου της Λειψίας, το Ινστιτούτο Τροποσφαιρικής Έρευνας Leibniz (TROPOS), το Γερμανικό Κέντρο Ολοκληρωμένης Έρευνας Βιοποικιλότητας (iDiv) Halle-Jena-Leipzig και το Max Institute Planck of Biogeochemistry .
Πυρήνες συμπύκνωσης
Αν και η γύρη συνδέεται συνήθως με τις διαδικασίες επικονίασης των φυτών και τις αλλεργικές αντιδράσεις, παίζει επίσης σημαντικό ρόλο στο σχηματισμό νεφών. Οι κόκκοι γύρης, μαζί με τα συστατικά τους σωματίδια (γνωστά ως υποσωματίδια γύρης ή SPP), Μπορούν να λειτουργήσουν ως πυρήνες συμπύκνωσης, χρησιμεύοντας ως βάση για την ανάπτυξη νεφών πάγου ή νεφών κίρρου., τα οποία αποτελούνται από κρυσταλλωμένο νερό.
Μια ερευνητική ομάδα του Texas A&M, συμπεριλαμβανομένων των Brianna Matthews, Alyssa Alsante και Sarah Brooks, εξέτασε την επίδραση των διακυμάνσεων της υγρασίας στην εκπομπή γύρης και σωματιδίων γύρης από το σίκαλο (Lolium sp.) και το αμβροσία (Ambrosia trifida). Επιπλέον, η ομάδα διερεύνησε τον ρόλο αυτών των σωματιδίων στο σχηματισμό νεφών. Τα αποτελέσματα της μελέτης τους δημοσιεύτηκαν στο Journal of Earth and Space Chemistry της American Chemical Society.
Είναι η γύρη παράγοντας που συμβάλλει στην κλιματική αλλαγή;
Η συνεχιζόμενη κλιματική αλλαγή, συνέπεια των ανθρώπινων ενεργειών, προκαλεί αύξηση της μέσης παγκόσμιας θερμοκρασίας, η οποία με τη σειρά της παρατείνει τη διάρκεια της απελευθέρωσης της γύρης. Όταν εκτίθεται σε υγρασία στον αέρα, Οι κόκκοι γύρης μπορούν να διασπαστούν σε μικροσκοπικά σωματίδια γύρης μικρότερα από ένα μικρό.
Τόσο οι κόκκοι γύρης όσο και τα σωματίδια έχουν την ικανότητα να συσσωρεύονται και να πυροδοτούν τον πυρήνα των σταγονιδίων μέσα στην ατμόσφαιρα. Το φαινόμενο αυτό οδηγεί στη δημιουργία πολλαπλών νεφών που διατηρούν ή διατηρούν τα αποθέματα νερού τους. Αν και αυτή η κατακράτηση νερού μπορεί να είναι επωφελής αντανακλώντας την ηλιακή ακτινοβολία πίσω στο διάστημα, συμβάλλοντας έτσι στην ψύξη της Γης, έχει επίσης τη δυνατότητα να συλλαμβάνει και να εκπέμπει εκ νέου θερμότητα που ακτινοβολεί από την επιφάνεια της Γης.
Αυτό το φαινόμενο είναι μέρος ενός ευεργετικού συστήματος ανατροφοδότησης, γνωστό ως ανάδραση με σύννεφο-θερμοκήπιο, που συμβάλλει στην εντατικοποίηση της υπερθέρμανσης του πλανήτη.
Ανάλυση γύρης και μοντελοποίηση κλίματος
Για να κατανοήσουν τον αντίκτυπο της υγρασίας και του ανέμου στη γύρη, οι ερευνητές συνέλεξαν δείγματα γύρης από σίκαλη και αμβροσία, εκθέτοντάς τους σε διάφορους βαθμούς υγρασίας αέρα και σύντομες εκρήξεις ανέμου μέσα σε έναν πλήρως εξοπλισμένο θάλαμο. Αυτή η προσομοίωση σχεδιάστηκε για να αναπαράγει συνθήκες που βρίσκονται στο φυσικό περιβάλλον.
Η ερευνητική ομάδα αξιολόγησε τον αριθμό των SPP που σχετίζονται με κάθε κόκκο γύρης και τις ικανότητές τους πυρήνωσης. Απροσδόκητα, τα εκτιμώμενα SPPs για αυτά τα φυτά ήταν σημαντικά χαμηλότερα από τα προηγούμενα πειράματα που υποδεικνύονταν. ειδικά, Οι μετρήσεις βρέθηκαν να είναι μεταξύ 10 και 100 φορές μεγαλύτερες. Αυτή η απόκλιση στα πειραματικά αποτελέσματα μπορεί να αποδοθεί στην προηγούμενη χρήση λιγότερο ακριβών τεχνικών για τη διασπορά της γύρης και τη δημιουργία SPP.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι ολόκληροι κόκκοι γύρης, παρά τα στερεά σωματίδια γύρης, ήταν πιο αποτελεσματικοί στη διευκόλυνση του σχηματισμού νεφών. Οι αναθεωρημένες παράμετροι, μαζί με τις ποσότητες των εκπεμπόμενων σωματιδίων και κόκκων γύρης, Έχουν τη δυνατότητα να βελτιώσουν την ακρίβεια των κλιματικών μοντέλων.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για το πώς η γύρη επηρεάζει το σχηματισμό νεφών και τα μοτίβα βροχοπτώσεων.