3 Minuten
Vulkanų ir atmosferos ledo debesų sąsaja
Palydovinės technologijos atskleidė svarbų ryšį tarp vulkaninių išsiveržimų ir aukštai atmosferoje formuojamų ledo debesų, dar žinomų kaip cirrai. Jau dešimtmečius mokslininkai žinojo, kad vulkanai ženkliai veikia Žemės klimato sistemas. Šie galingi gamtos reiškiniai išmeta didelį kiekį dujų ir pelenų į viršutinius atmosferos sluoksnius, tačiau iki šiol nebuvo aišku, kaip tiksliai vulkaninės dalelės prisideda prie debesų susidarymo.
Mokslinis pagrindas: vulkanų klimatinė įtaka
Aktyvūs vulkanai išskiria tokių dujų kaip anglies dioksidas (CO₂) ir sieros dioksidas (SO₂), kurie keičia pasaulio temperatūrą – sulaiko šilumą arba atspindi saulės šviesą. Be dujų, išsiveržimų metu į orą patenka smulkios vulkaninės aerozolių dalelės – pelenai ir dulkės, kurios pakliūva į sritis, kuriose formuojasi debesys. Aerozoliai yra esminiai debesų branduolių formavimosi procese, kai oro dalelės tampa paviršiumi, ant kurio kondensuojasi ir šalą vandens molekulės, virstančios ledo kristalais. Cirrai, išsiskiriantys plonu ir plunksnišku pavidalu aukštai virš Žemės paviršiaus, atlieka svarbų vaidmenį reguliuojant planetos energijos balansą – atspindi saulės spinduliuotę ir sulaiko infraraudonąją šilumą.
Nauji atradimai: palydoviniai stebėjimai ir analizė
Proveržis pasiektas po dešimtmetį trukusio tyrimo, kurį vykdė Lawrence Livermore nacionalinės laboratorijos (LLNL) mokslininkai. Naudodamiesi NASA CloudSat ir CALIPSO (Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observations) misijų duomenimis, komanda analizavo, kaip cirrų savybės kito po trijų reikšmingų vulkaninių išsiveržimų.
CloudSat palydovas leidžia detaliai ištirti debesų sluoksnius, siekiant suprasti struktūrinius skirtumus ir jų poveikį tropiniams ciklonams bei globaliems klimato pokyčiams. CALIPSO seka tiek debesis, tiek atmosferos aerozolius – surinkti duomenys padeda atskleisti jų bendrą reikšmę reguliuojant orą, klimatą ir oro kokybę visame pasaulyje.
Tyrimas atskleidė, kad po išsiveržimų, kurie išskyrė daug pelenų, cirrų viršutinėje atmosferoje padaugėjo. Visgi, priešingai nei tikėtasi, šie debesys turėjo mažiau ledo kristalų, tačiau jie buvo gerokai didesni. Tai paneigė ankstesnę hipotezę, jog papildomos dalelės paskatins smulkesnių kristalų formavimąsi. Vietoj to, vandens garai kondensuodavosi ant vulkaninių pelenų, dar prieš pasiekdami užšalimo temperatūrą, todėl susidarė didesni ledo kristalų dariniai. „Mūsų tyrimas užpildė svarbią žinių spragą apie vulkanų įtaką debesų susidarymui,“ pažymėjo LLNL atmosferos mokslininkė dr. Lin Lin.
Poveikis klimatui ir atmosferų modeliavimo pažanga
Ši nauja informacija svarbi tobulinant pasaulinius klimato modelius. Kadangi debesys apdengia apie 70% Žemės paviršiaus ir yra neatsiejama hidrologinio ciklo dalis, ledo branduolių susiformavimo supratimas būtinas ateities klimato prognozėms. Unikalus atradimas, kad vulkaniniai pelenai lemia mažesnį, bet didesnių ledo kristalų kiekį cirruose, išryškina iki šiol nenumatytą kintamąjį klimato simuliacijose.
Dr. Lin pastebėjo: „Rezultatai visiškai pakeitė mūsų lūkesčius. Atsisakyti pirminės idėjos ir išplėtoti naują paaiškinimą pagal netikėtus duomenis buvo ir sunkiausia, ir įdomiausia tyrimo dalis.“
Perspektyvos ir būsimi tyrimai
Remdamasi šiais rezultatais, Lin komanda išplėtė tyrimus Arkties debesyse, siekiant įvertinti jų įtaką klimato modeliams, kurie numato Žemės atmosferos pokyčius. Mokslininkai ir toliau laukia didelio masto vulkaninio išsiveržimo, kad galėtų patikrinti ir tobulinti naujas teorijas.
Išvados
Aptarti naujausi palydoviniai stebėjimai paaiškino, kaip vulkaniniai išsiveržimai skatina ypač cirrų formavimąsi aukštoje atmosferoje. Būdami ledo susidarymo branduolių šaltiniu, vulkaniniai pelenai lemia šių debesų dydį ir gausą, daro įtaką klimato reguliavimui bei pasaulio energijos balansui. Šis atradimas ne tik praturtina mūsų žinias apie atmosferos procesus, bet ir prisideda prie tikslesnio klimato kaitos modelių tobulinimo, atsižvelgiant į nuolatinį vulkanų poveikį mūsų dangui.
Kommentare