Az aeroszol részecskék okozhatják az extém időjárási eseményeket?
Egy újabb érdekes tanulmány az aeroszol részecskék zivatarokra gyakorolt hatásáról...
A texasi egyetem egyik új kutatása szerint a légkörben található jelentős mennyiségű aeroszol részecske megnövelheti a zivatarfelhők élettartamát és méretét, mivel ezek a részecskék képesek a csapadékképződés folyamatát késlelteni. Ennek következményeként jóval nagyobb mennyiségű hidrometeor halmozódik fel egy cellában, ami későbbb így jóval szélsőségesebb időjárási helyzeteket (pl. villámárvizek) is eredményezhet.
Ez az első olyan tanulmány, ami az aeroszol részecskék hatását vizsgálja a mezoskálájú konvektív rendszerek (MKR; 1. ábra) élettartamára vonatkozóan.
A texasi egyetem egyik új kutatása szerint a légkörben található jelentős mennyiségű aeroszol részecske megnövelheti a zivatarfelhők élettartamát és méretét, mivel ezek a részecskék képesek a csapadékképződés folyamatát késlelteni. Ennek következményeként jóval nagyobb mennyiségű hidrometeor halmozódik fel egy cellában, ami későbbb így jóval szélsőségesebb időjárási helyzeteket (pl. villámárvizek) is eredményezhet.
Ez az első olyan tanulmány, ami az aeroszol részecskék hatását vizsgálja a mezoskálájú konvektív rendszerek (MKR; 1. ábra) élettartamára vonatkozóan.
- ábra. Egy mezoskálájú konvektív rendszer hosszan elnyúló peremfelhőzete (Fotó: Radek Bachtik)
Ezek a komplex és olykor heves viharrendszerek gyakran több száz kilométert is képesek megtenni, így a trópusok egész éves valamint a mérsékelt öv elsődleges nyári csapadékforrását is ezek jelentik. Élettartamuk pedig jelentős hatással van a csapadékhullás változékonyságára, különösen az extrém helyzetekben kialakuló áradásokat tekintve fontos figyelembe venni a szerepüket.
A kutatást vezető tudósok (Texasi Egyetem, Austin - Jackson Földtudományi Iskola) 2430 konvektív felhőrendszer műholdas adatai alapján azt tapasztalták, hogy a regionális meteorológiai viszonyoktól függően az aeroszolok az MKR-ek élethosszát akár 3-24 órával is képesek megnövelni.
A kutatást vezető tudósok (Texasi Egyetem, Austin - Jackson Földtudományi Iskola) 2430 konvektív felhőrendszer műholdas adatai alapján azt tapasztalták, hogy a regionális meteorológiai viszonyoktól függően az aeroszolok az MKR-ek élethosszát akár 3-24 órával is képesek megnövelni.
2. ábra. Egy fejlett zivatarfelhő látképe. (Forrás: http://www.jacksonsweather.com/single-post/2016/07/23/The-Science-Behind...)
„A felhőt alkotó részecskék alapvetően vízből és aeroszolból állnak (3. ábra). Úgy kell elképzelnünk, mint egy sejtet. Az aeroszol a sejtmag és a víz a citoplazma. Minél több aeroszolunk van, annál több sejtet kapunk, és minél több víz áll rendelkezésre, annál több eső kellene, hogy legyen.” – magyarázza Sudip Chakraborty, aki nemrégiben doktorált a Jackson Iskolában.
Az aeroszolok olyan apró, szilárd vagy folyékony halmazállapotú részecskék a légkörben, amiken a víz lecsapódásával (kondenzálódásával) jön létre a felhő. Az aeroszolok származhatnak természetes forrásokból, – mint a vulkánkitörések vagy a sivatagi por – illetve ún. antropogén (azaz emberi tevékenységhez köthető) forrásokból, mint például a fa, szén vagy olaj égetése.
Az aeroszolok olyan apró, szilárd vagy folyékony halmazállapotú részecskék a légkörben, amiken a víz lecsapódásával (kondenzálódásával) jön létre a felhő. Az aeroszolok származhatnak természetes forrásokból, – mint a vulkánkitörések vagy a sivatagi por – illetve ún. antropogén (azaz emberi tevékenységhez köthető) forrásokból, mint például a fa, szén vagy olaj égetése.
3. ábra. A felhő kialakulása a víz kondenzációjával a légkörben lévő aeroszol részecskéken. (Forrás: http://www.ng.hu/Fold/2011/08/rosszul_mertuk_fol_a_globalis_melegedest)
Ez az első olyan tanulmány, mely az aeroszolok relatív fontosságát vizsgálja a viharfelhők élettartamára vonatkozóan olyan meteorológiai paraméterekkel összehasonlítva, mint a relatív nedvesség, a hasznosítható konvektív energia vagy a szélnyírás. Rong Fu – a tanulmány társszerzője – szerint bár a konvektív felhőrendszerek élettartamát inkábbt továbbra is a meteorológiai körülmények befolyásolják, a kutatás azt mutatja, hogy az aeroszolok kiemelkedő fontossággal bírhatnak.
Fu szerint egy ilyen típusú tanulmány elvégzése során az egyik legnagyobb nehézséget az jelenti, hogy a kvázipoláris műholdak (4. ábra) – melyek a felhők aeroszol tartalmáról szolgáltatnak adatokat – általában egy nap kétszer haladnak át a Föld ugyanazon pontja felett, ami nem biztosít elegendő információt egy konvektív felhőrendszer élettartamáról. Ezt a problémát Chakraborty úttörő munkája úgy oldotta meg, hogy a geostacionárius műholdak – melyek sokkal magasabban helyezkednek el, és mindig ugyanazt a földrajzi helyet látják – adatait konvertálta át. „Lelkiismeretesen illesztette össze a geostacionárius műhold adatokat – amik a konvektív rendszerek életciklusairól adnak számos információt – a poláris műholdak adataival, melyek naponta kétszer keresztezték egymást,” – mondja Fu – „tényleg hatalmas segítséget nyújtott a műhold adatok elemzéséhez.”
Fu szerint egy ilyen típusú tanulmány elvégzése során az egyik legnagyobb nehézséget az jelenti, hogy a kvázipoláris műholdak (4. ábra) – melyek a felhők aeroszol tartalmáról szolgáltatnak adatokat – általában egy nap kétszer haladnak át a Föld ugyanazon pontja felett, ami nem biztosít elegendő információt egy konvektív felhőrendszer élettartamáról. Ezt a problémát Chakraborty úttörő munkája úgy oldotta meg, hogy a geostacionárius műholdak – melyek sokkal magasabban helyezkednek el, és mindig ugyanazt a földrajzi helyet látják – adatait konvertálta át. „Lelkiismeretesen illesztette össze a geostacionárius műhold adatokat – amik a konvektív rendszerek életciklusairól adnak számos információt – a poláris műholdak adataival, melyek naponta kétszer keresztezték egymást,” – mondja Fu – „tényleg hatalmas segítséget nyújtott a műhold adatok elemzéséhez.”
4. ábra: A műholdpályák összehasonlítása, nem méretarányosan. (Forrás: http://www.vilaglex.hu/Lexikon/Html/Palya.htm)
Daniel Rosenfeld – a jeruzsálemi Héber Egyetem professzora, aki a világon az egyik vezető kutató a témában – azt mondja, hogy az aeroszoloknak a mélykonvekcióra és a klímára gyakorolt hatásai több, mint egy évtizede igen jelentős kérdéseket vetnek fel. Különösen érdekes a felhők szerepe a napsugárzás visszaverésében illetve a hősugárzás kibocsátásában az űr felé, ami befolyásolhatja a légköri sugárzási egyensúlyt, valamint a Föld hőmérsékletét. Rosenfeld szerint ez a tanulmány robbanásszerű fejlődést hozhat a tudományban.
„Ez az első olyan tanulmány, ami képes statisztikailag értelmezhető módon bemutatni a konvektív rendszerek teljes életciklusát éghajlati skálán is”– mondja Rosenfeld, aki maga egyébként nem vett részt a tanulmányban. „Ez egy fontos lépés a felhők sugárzási kényszerre gyakorolt hatásának megállapítása felé. A következő lépés: számszerűsíteni a rendelkezésre álló adatokat.”
Írta és fordította: Perlai (katabogár) Katalin
Forrás: https://news.utexas.edu/2016/06/13/aerosols-strengthen-storm-clouds-according-to-new-study
»
- katabogár blogja
- A hozzászóláshoz belépés szükséges
