С ателити, издигащи се високо над Земята, разкриха как точно се създават мъгливите облаци от гигантските шлейфове пепел, изхвърляни нагоре при изригване на вулкан, съобщава Sciencealert.
Вулканите играят жизненоважна роля в циклите, които управляват климата на Земята. Когато изригват, активните вулкани отделят газове като въглероден диоксид и серен диоксид, които могат да имат затоплящ или охлаждащ ефект.
Вулканичната пепел и прах също се изхвърлят високо в атмосферата, като внасят аерозоли там, където обикновено се образуват облаци.
От известно време учените си задават въпроса как тези аерозоли влияят върху формирането на облаци. В ново проучване изследователи от Националната лаборатория „Лорънс Ливърмор“ (LLNL) стигат до заключението, че частиците вулканична пепел могат да предизвикат образуването на мъгливи облаци тип „цирус“ високо в атмосферата, като осигуряват ядро, към което могат да се прилепят ледени частици — процес, известен като „ледена нуклеация“.
„Нашето изследване помага да се запълни значителна празнина в знанията за това дали и как вулканичните изригвания влияят върху формирането на облаци. Ние показваме, че частиците вулканична пепел могат да предизвикат образуването на ледени облаци, като действат като места за образуване на ледени ядра“, казва атмосферният учен от LLNL Лин Лин.
A massive chunk of ice, extending far below the water's surface, detaches from a glacier and is launched 200ft (61m) into the air due to its lower density compared to seawater.
— Wonder of Science (@wonderofscience) December 22, 2024Облаците играят жизненоважна роля в регулирането на климата и енергийния баланс на Земята. Освен че покриват около 70 % от повърхността във всеки един момент, отразяват слънчевата светлина и поглъщат топлината, те са и неразделен аспект от водния цикъл на планетата.
📽: Skeater/yt pic.twitter.com/CiVJFCalmd
Поради това е необходимо по-добро разбиране на образуването на облаци и въздействието на аерозолите.
Изследванията на Лин и нейния екип се основават на 10-годишни данни от мисиите CloudSat и Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite (CALIPSO) на НАСА.
CloudSat изследва вътрешността на облаците, за да определи как възникват тропическите циклони и как се променя климатът (във връзка с облачността). CALIPSO следи ролята на облаците и аерозолите в регулирането на времето, климата и качеството на въздуха на Земята.
От наблюденията си Лин и колегите ѝ отбелязват последователни промени в свойствата на облаците „цирус“ след три вулканични изригвания. Там, където е имало изригвания, богати на пепел, изследователите установяват, че тези височинни облаци (съставени предимно от лед) са зачестили.
Въпреки че в тези облаци е имало значително по-малко ледени кристали в сравнение с облаците „цирус“ в други периоди, кристалите са били по-големи. Нищо подобно не се е наблюдавало при изригвания, бедни на пепел.
„В началото на изследването очаквахме облаците, засегнати от вулканични изригвания, да изглеждат различно от естествените облаци, но не по начина, който в крайна сметка установихме“, казва Лин. „Очаквахме, че вулканичните аерозоли ще доведат до увеличаване на броя на ледените кристали в облаците. Но за наша изненада данните показаха точно обратното.“
Първоначално групата е очаквала ледът да се образува равномерно в процеса, при който водата спонтанно замръзва от много студени водни капки. Вместо това те наблюдават как водата се събира върху пепелните аерозоли, преди да е достатъчно студена, за да замръзне спонтанно, като образува по-големи купчини лед.
„Резултатите напълно опровергаха първоначалните ни очаквания. Да се откажем от първоначалната си идея и да разработим ново обяснение въз основа на неочакваните открития беше едновременно най-трудната и най-удовлетворяващата част от процеса“, добавя Лин.
Оттогава екипът преминава към изучаване на арктическите облаци и тяхната роля в глобалните атмосферни модели. Междувременно те очакват друго голямо изригване, което би им позволило да потвърдят резултатите си.
