Лесные пожары: взаимодействие дыма и облаков неожиданно приводит к похолоданию

«Если вы измените частицы, вы измените состав облака», — говорит Сяохун Лю, профессор кафедры атмосферных наук и кафедры климатологии штата Вайоминг. «Для нашего исследования мы обнаружили, что дым опускается вниз и может смешиваться с облаками. Измененные облака больше отражают солнечный свет.

Более яркие облака противодействуют парниковому эффекту. Это создает охлаждение».Лю — автор статьи под названием «Дым биомассы из южной части Африки может значительно повысить яркость слоисто-кучевых облаков над юго-восточной частью Атлантического океана», которая была опубликована 5 марта (сегодня) в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). .Чжэн Лу, научный сотрудник исследовательской группы Лю, был ведущим автором статьи.

Они использовали суперкомпьютерный центр Национального центра атмосферных исследований (NCAR) Вайоминга в Шайенне для проведения компьютерного моделирования дыма и его воздействия на облака с высоким разрешением.Другие авторы статьи были из Университета Мэриленда в округе Балтимор (UMBC); Университет науки и технологий Китая; Центр космических полетов имени Годдарда НАСА; и Мичиганский университет.В течение многих лет ученые определили, что дым в целом уменьшает охлаждающий эффект облаков, поглощая свет, который в противном случае отражали бы облака под аэрозолями. Это новое исследование не оспаривает этот феномен.

Однако, что более важно, новое исследование показало, что слои дыма и облаков расположены ближе друг к другу, чем считалось ранее. Это делает облака более отражающими свет и, таким образом, ускоряет охлаждающий эффект облаков.

Это происходит из-за крошечных аэрозольных частиц дыма, которые служат ядрами для образования облачных капель.«Цель данной статьи — рассмотреть эти конкурирующие процессы. Какой из них важнее?» — спрашивает Чжибо Чжан, соавтор статьи и доцент кафедры физики UMBC.

Используя передовые компьютерные модели, Лю объясняет, что углекислый газ (CO2) — от деятельности человека со времен промышленной революции — обеспечивает парниковый эффект 1,66 Вт на квадратный метр, который равномерно распределяется по земному шару. Огненный дым производит гораздо больший охлаждающий эффект: 7 Вт на квадратный метр над юго-восточной Атлантикой в ??сезон пожаров каждого года.«Наша группа первой оценила этот эффект осветления», — говорит Лю. «Это (дымовые аэрозоли в облаках) отражает больше солнечной радиации в космос, в результате чего меньше солнечной радиации достигает поверхности Земли.

Это создает охлаждающий эффект».Каждый год аэрозоли от сжигания биомассы из Южной Африки выбрасываются в атмосферу во время сезона пожаров, который длится с июля по октябрь.

Многие из них являются лесными пожарами, а другие устраиваются специально для очистки сельскохозяйственных угодий. Эти пожары создают столько дыма, что их можно наблюдать на спутниковых снимках из космоса, — говорит Лю, указывая на заметные красные пятна на экране своего компьютера.По словам Лю, аэрозоли переносятся на запад над юго-восточной частью Атлантического океана и взаимодействуют с нижележащими слоями слоисто-кучевых облаков, которые расположены примерно на 1 км над уровнем моря.

Предыдущие исследования показали, что такие аэрозоли сильно нарушают радиационный баланс верхней части атмосферы, рассеивая и поглощая солнечную радиацию, и изменяют свойства облаков, изменяя стабильность нижней тропосферы.Лю говорит, что это новое исследование с использованием современного компьютерного моделирования и спутниковых наблюдений показало, что аэрозоли, смешанные с облаками, действуют как ядра конденсации облаков и увеличивают яркость слоисто-кучевых облаков.

Это приводит к существенному похолоданию Земли.В конечном итоге исследовательская группа хотела бы усовершенствовать глобальные климатические модели, улучшив то, как такие модели учитывают облака и взаимодействие с аэрозолями, испускаемыми из различных источников, включая электростанции, автомобили, пустыни и океаны.

Со временем они планируют количественно оценить величину охлаждающего воздействия аэрозолей на климатическую систему Земли, которое, возможно, замаскировало парниковый эффект CO2. Однако степень этой маскировки неизвестна.

«Это похоже на загадку», — говорит Лю.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *