Наземні та супутникові спостереження в Сполучених Штатах показують, що підвищений рівень пилку навесні сприяє збільшенню кількості льоду та опадів, навіть у діапазоні температур від -15 до -25 градусів за Цельсієм. Чи може пилок впливати на формування хмар?
У цій статті ми розповімо вам Як пилок впливає на формування хмар і характер опадів.
Пилок і глазур
За словами доктора Яна Крецшмара, провідного автора дослідження, «лабораторні результати показують, що пилок діє як ядро льоду, впливаючи на температуру замерзання води в хмарах і сприяючи випаданню опадів». За відсутності цих частинок, що утворюють зародки льоду (INP), хмарна вода замерзає лише на температура нижче -38 градусів за Цельсієм. Результати цього дослідження були опубліковані в Environmental Research Letters.
«У проекті Breathing Nature Cluster of Excellence ми підняли питання про те, чи можна спостерігати цей ефект за межами лабораторії, і дослідили вплив на нього зміни клімату та втрати біорізноманіття», — говорить співавтор професор Йоганнес Куас. який працює професором теоретичної метеорології в Лейпцигу та є прес-секретарем консорціуму Breathing Nature.
Значення пилку в утворенні хмар
Якщо розглядати глобальний контекст, то вплив пилку на утворення льоду є порівняно незначним у порівнянні, наприклад, з пилом. Однак його вплив є значним як регіонально, так і сезонно. Особливо навесні значна кількість пилку викидається в атмосферу, досягаючи шарів холодного повітря.
Крецшмар пояснює, що через свій розмір, Пилок короткочасно присутній в атмосфері. «Наше дослідження підкреслює важливість менших фрагментів пилку, які утворюються, коли пилок розпадається у вологих умовах. «Ці крихітні частинки зберігаються в повітрі протягом тривалого періоду часу і, якщо вони присутні в достатній кількості, можуть проникати в більш холодні шари атмосфери, тим самим ініціюючи утворення льоду».
Зміна клімату посилює вплив пилку
Зміна клімату, спричинена діяльністю людини, змінює початок сезону пилку, подовжуючи його тривалість і підвищуючи концентрацію пилку в атмосфері. Очікується, що ці закономірності стануть більш вираженими впродовж століття, що, можливо, призведе до збільшення як частоти, так і інтенсивності локальних опадів.
Ще один аспект дослідження стосується важливості біорізноманіття. Численні види рослин викидають значну кількість пилку одночасно щовесни, впливаючи на формування хмар і концентрацію частинок льоду в атмосфері. Важливо продовжувати дослідження цих взаємодій покращити розуміння ролі пилку в еволюції клімату та інтегрувати його в майбутні кліматичні моделі.
Крецшмар каже: «Якщо ми точно змоделюємо вплив пилку та його взаємодію з кліматом, ми зможемо підвищити точність наших прогнозів». Дослідження проводилося у співпраці з Інститутом метеорології Лейпцизького університету, Інститутом тропосферних досліджень імені Лейбніца (TROPOS), Німецьким центром інтегрованих досліджень біорізноманіття (iDiv) Галле-Єна-Лейпциг та Інститутом біогеохімії Макса Планка .
Ядра конденсації
Хоча пилок зазвичай асоціюється з процесами запилення рослин і алергічними реакціями, він також відіграє важливу роль у формуванні хмар. Пилкові зерна разом із частинками, що їх утворюють (відомі як субчастинки пилку або SPP), Вони можуть функціонувати як ядра конденсації, служачи основою для розвитку крижаних хмар або перистих хмар., які складаються з кристалізованої води.
Дослідницька група Техаського університету A&M, включно з Бріанною Метьюз, Аліссою Алсанте та Сарою Брукс, досліджувала вплив коливань вологості на викиди пилку та частинок пилку райграсу (Lolium sp.) та амброзії (Ambrosia trifida). Крім того, група досліджувала роль цих частинок у формуванні хмар. Результати їхнього дослідження були опубліковані в Журналі хімії землі та космосу Американського хімічного товариства.
Чи є пилок фактором, що сприяє зміні клімату?
Постійні зміни клімату, які є наслідком дій людини, спричиняють підвищення глобальних середніх температур, що, у свою чергу, подовжує тривалість виділення пилку. Під впливом вологи в повітрі, Пилкові зерна можуть розпадатися на дрібні частинки пилку менше одного мікрона.
Як пилкові зерна, так і частинки мають здатність накопичуватися та ініціювати зародження крапель в атмосфері. Це явище призводить до створення кількох хмар, які зберігають або зберігають свої запаси води. Хоча це утримання води може бути корисним, відбиваючи сонячне випромінювання назад у космос, таким чином сприяючи охолодженню Землі, також має потенціал для захоплення та повторного випромінювання тепла, що випромінюється від поверхні Землі.
Це явище є частиною корисної системи зворотного зв’язку, відомої як зворотний зв’язок хмара-парник, яка сприяє посиленню глобального потепління.
Аналіз пилку та моделювання клімату
Щоб зрозуміти вплив вологості та вітру на пилок, дослідники зібрали зразки пилку райграсу та амброзії, піддавши їх різного ступеня вологості повітря та короткочасних поривів вітру в повністю обладнаній камері. Це моделювання було розроблено для відтворення умов природного середовища.
Дослідницька група оцінила кількість SPP, пов’язаних з кожним пилковим зерном, і їх здатність до зародження. Несподівано оцінені SPP для цих рослин були значно нижчими, ніж вказували попередні експерименти; зокрема, Вимірювання виявилися в 10-100 разів більшими. Цю розбіжність в експериментальних результатах можна пояснити попереднім використанням менш точних методів для розсіювання пилку та генерації SPP.
Дослідники виявили, що цілі пилкові зерна, а не тверді частинки пилку, ефективніше сприяють утворенню хмар. Переглянуті параметри, а також кількість викинутих часток і пилкових зерен, Вони можуть підвищити точність кліматичних моделей.
Я сподіваюся, що завдяки цій інформації ви зможете дізнатися більше про те, як пилок впливає на формування хмар і характер опадів.