Исследование, опубликованное 13 июня в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, является первым, в котором рассматривается влияние аэрозольных частиц на продолжительность жизни крупных грозовых систем, называемых мезомасштабными конвективными системами. Эти штормы представляют собой сложные, часто жестокие системы, которые могут простираться на несколько сотен километров. Эти системы являются «основным источником осадков в тропиках и средних широтах, и их продолжительность жизни может иметь большое влияние на изменчивость количества осадков, особенно сильных осадков, вызывающих наводнения», — отмечается в документе.
Исследование, проведенное учеными из Техасского университета в Школе наук о Земле Остина Джексона, изучило спутниковые данные из 2430 систем конвективных облаков и обнаружило, что аэрозоли могут помочь увеличить продолжительность жизни систем конвективных облаков на целых три — 24 часа, в зависимости от по региональным метеорологическим условиям.«Частица облака — это в основном вода и аэрозоли.
Это похоже на клетку. Аэрозоль — это ядро, а вода — цитоплазма», — сказал ведущий автор Судип Чакраборти, недавно получивший докторскую степень. из школы Джексона. «Чем больше у вас аэрозолей, тем больше клеток вы получите.
А если у вас больше воды, вы должны получить больше дождя».Исследователи из Университета Колорадо в Боулдере и Лаборатории реактивного движения НАСА также работали над исследованием.Аэрозоли — это крошечные частицы в атмосфере, которые образуют ядро в облаке, вокруг которого конденсируется вода, образуя облако.
Аэрозоли могут поступать из естественных источников, таких как извержения вулканов или пыль пустыни, или из антропогенных источников, таких как сжигание древесины, угля или нефти.«Это исследование является первым, в котором попытка изучить относительную важность аэрозолей в жизни грозовых облаков по сравнению с метеорологическими условиями, такими как относительная влажность, доступная конвективная энергия и сдвиг ветра», — сказал Ронг Фу, профессор факультета геологических наук школы Джексона. и соавтор исследования.
Хотя метеорологические условия остаются самым важным элементом в жизни конвективной облачной системы, Фу сказал, что исследование показывает, что аэрозоли оказывают значительное влияние.По словам Фу, одна из трудностей в проведении такого рода исследований заключается в том, что спутники, которые предоставляют данные о содержании аэрозолей в облаках, обычно проходят над одним и тем же местом на Земле дважды в день, что не дает достаточно данных о продолжительности жизни конвективных явлений. облачная система. Чакраборти смог открыть новые горизонты, обратившись к данным с геостационарных спутников, которые летают намного выше и остаются в том же месте относительно поверхности Земли.«Он тщательно сопоставил данные геостационарного спутника, которые дают вам некоторую информацию о жизненном цикле конвективных систем, с данными полярно-орбитального спутника, который проходит дважды в день», — сказал Фу. «Он действительно поднял планку того, как мы анализируем спутниковые данные».
Профессор Даниэль Розенфельд из Еврейского университета в Иерусалиме, один из ведущих мировых исследователей в этой области, сказал, что влияние аэрозолей на глубокие конвективные облака и климат является серьезным вопросом уже более десяти лет. Особый интерес представляет роль облаков в отражении солнечной радиации и испускании теплового излучения в космос, что может влиять на радиационный баланс в атмосфере и температуру Земли. Это исследование, по словам Розенфельда, значительно продвигает науку.«Это первое исследование, которое показывает полный жизненный цикл конвективных облаков статистически значимым образом в масштабах климата», — сказал Розенфельд, который не работал над статьей. «Это важный шаг к определению воздействия облаков на радиационное воздействие.
Следующим шагом является количественная оценка».