Pozemní a satelitní pozorování ve Spojených státech naznačují, že zvýšené hladiny pylu během jara přispívají ke zvýšení oblačnosti a srážek, a to i v teplotním rozmezí -15 až -25 stupňů Celsia. Mohl by pyl ovlivnit tvorbu oblačnosti?
V tomto článku vám to řekneme Jak pyl ovlivňuje tvorbu oblačnosti a vzorce srážek.
Pyl a námraza
Podle Dr. Jana Kretzschmara, hlavního autora studie, "laboratorní výsledky ukazují, že pyl působí jako ledové jádro, ovlivňuje teplotu mrazu vody v mracích a usnadňuje srážky." V nepřítomnosti těchto ledových nukleačních částic (INPs), voda v oblacích zamrzne pouze při teploty pod -38 stupňů Celsia. Výsledky tohoto výzkumu byly publikovány v Environmental Research Letters.
„V projektu Breathing Nature Cluster of Excellence jsme položili otázku, zda lze tento efekt pozorovat za hranicemi laboratoře, a zkoumali jsme dopady změny klimatu a ztráty biologické rozmanitosti na něj,“ říká spoluautor profesor Johannes Quaas. který působí jako profesor teoretické meteorologie v Lipsku a je mluvčím konsorcia Breathing Nature.
Význam pylu při tvorbě oblačnosti
Pokud vezmeme v úvahu globální souvislosti, vliv pylu na tvorbu ledu je ve srovnání například s prachem poměrně malý. Jeho dopad je však značný jak regionálně, tak sezónně. Zejména na jaře se do atmosféry uvolňuje značné množství pylu, který se dostává do vrstev studeného vzduchu.
Kretzschmar vysvětluje, že díky své velikosti, Pyl má krátkou přítomnost v atmosféře. „Náš výzkum zdůrazňuje význam menších pylových fragmentů, které vznikají, když se pyl rozpadá ve vlhkých podmínkách. "Tyto drobné částice přetrvávají ve vzduchu po dlouhou dobu, a pokud jsou přítomny v dostatečném množství, mohou proniknout do chladnějších vrstev atmosféry, čímž iniciují tvorbu ledu."
Změna klimatu zhoršuje účinky pylu
Člověkem způsobená změna klimatu mění začátek pylové sezóny, prodlužuje její trvání a zvyšuje koncentrace pylu v atmosféře. Očekává se, že tyto vzorce budou s postupem století stále výraznější, což může vést ke zvýšení jak frekvence, tak intenzity lokalizovaných srážek.
Další aspekt studie odkazuje na význam biologické rozmanitosti. Četné druhy rostlin vydávají každé jaro současně značné množství pylu, což ovlivňuje tvorbu mraků a koncentraci ledových částic v atmosféře. Je nezbytné pokračovat ve zkoumání těchto interakcí zlepšit porozumění úloze pylu ve vývoji klimatu a začlenit jej do nadcházejících klimatických modelů.
Kretzschmar říká: "Pokud přesně simulujeme dopad pylu a jeho interakce s klimatem, můžeme zlepšit přesnost našich předpovědí." Výzkum byl proveden ve spolupráci s Ústavem meteorologie Univerzity v Lipsku, Leibniz Institute for Tropospheric Research (TROPOS), Německým centrem pro integrovaný výzkum biodiverzity (iDiv) Halle-Jena-Leipzig a Max Institute Planck of Biogeochemistry .
Kondenzační jádra
Přestože je pyl běžně spojován s procesy opylování rostlin a alergickými reakcemi, hraje také důležitou roli při tvorbě mraků. Pylová zrna spolu s jejich základními částicemi (známými jako pylové subčástice nebo SPP), Mohou fungovat jako kondenzační jádra, sloužící jako základ pro vývoj ledových mraků nebo cirrů., které jsou složeny z krystalické vody.
Výzkumný tým Texas A&M University složený z Brianny Matthewsové, Alyssy Alsanteové a Sarah Brooksové zkoumal vliv změn vlhkosti na emise pylu a pylových částic jílku (Lolium sp.) a ambrózie (Ambrosia trifida). Kromě toho skupina zkoumala roli těchto částic při tvorbě mraků. Výsledky jejich studie byly zveřejněny v Journal of Earth and Space Chemistry z Americké chemické společnosti.
Je pyl faktorem přispívajícím ke změně klimatu?
Pokračující změna klimatu, důsledek lidského jednání, způsobuje zvýšení globálních průměrných teplot, což zase prodlužuje dobu uvolňování pylu. Při vystavení vlhkosti ve vzduchu, Pylová zrna se mohou rozpadnout na drobné pylové částice menší než jeden mikron.
Pylová zrna i částice mají schopnost akumulovat se a spouštět nukleaci kapiček v atmosféře. Tento jev vede k vytvoření více mraků, které udržují nebo uchovávají své zásoby vody. I když toto zadržování vody může být výhodné tím, že odráží sluneční záření zpět do vesmíru a přispívá tak k ochlazování Země, má také potenciál zachycovat a reemitovat teplo vyzařované z povrchu Země.
Tento jev je součástí prospěšného systému zpětné vazby, známého jako cloud-skleník zpětná vazba, který přispívá k zesílení globálního oteplování.
Pylová analýza a modelování klimatu
Aby vědci pochopili vliv vlhkosti a větru na pyl, shromáždili vzorky pylu z jílku a ambrózie a vystavili je různým stupňům vlhkosti vzduchu a krátkým nárazům větru v plně vybavené komoře. Tato simulace byla navržena tak, aby reprodukovala podmínky nalezené v přirozeném prostředí.
Výzkumný tým vyhodnotil počet SPP spojených s každým pylovým zrnem a jejich nukleační schopnosti. Neočekávaně byly odhadované SPP pro tyto rostliny významně nižší, než naznačovaly předchozí experimenty; konkrétně, bylo zjištěno, že měření je 10 až 100krát větší. Tento rozpor v experimentálních výsledcích lze přičíst předchozímu použití méně přesných technik k rozptýlení pylu a generování SPP.
Vědci zjistili, že celá pylová zrna, spíše než pevné pylové částice, byla při usnadňování tvorby mraků účinnější. Revidované parametry spolu s množstvím emitovaných částic a pylových zrn, Mají potenciál zlepšit přesnost klimatických modelů.
