28.01.2022
Обычно считается, что облака над всей планетой одинаковые, но это не так. В Южном полушарии облаков больше, и они обладают большей отражающей способностью, чем облака в Северном полушарии. Этот факт ученым известен, но объяснить причину явления досконально они пока не могут.
Новое исследование дает больше информации о том, почему облака разнятся в двух полушариях. И, в частности, о той роли, которую играет восходящее движение теплого воздуха, которое приводит к конденсации и образованию облаков.
В исследовании использовались трехлетние данные LIDAR и радара (2018–2021 гг.), охватывающие Лейпциг в Германии, Лимассол на Кипре и Пунта-Аренас в Чили — в последнем случае это самый длинный набор данных, когда-либо собранный в регионе в рамках проекта DACAPO-PESO.
Большая часть последнего региона приходится на океан, а не на сушу. Это означает более чистый воздух, меньше аэрозольных частиц, вокруг которых могут замерзать облачные капельки, и более яркие облака.
«Облака гораздо меньше покрываются льдом в средних широтах Южного полушария и содержат больше жидкой воды при тех же температурах, — говорит метеоролог Патрик Зайферт из Института тропосферных исследований им. Лейбница в Германии. — Это означает, что они иначе, чем на севере, влияют на падающий солнечный свет, а также на тепловое излучение, испускаемое с поверхности Земли».
Это точно совпадает с предыдущими исследованиями, но команда также обнаружила кое-что новое. Так называемые гравитационные волны, подъемы воздуха, возникающие при столкновении западных ветров Тихого океана с ветрами Анд, являются важным фактором, а также загрязнением атмосферы, особенно когда воздух еще холоднее.
«Измеряя восходящие и нисходящие ветры в облаках, мы смогли обнаружить облака, на которые повлияли эти волны, и отфильтровать их из общей статистики, — говорит метеоролог Мартин Раденц из TROPOS. — Это позволило нам показать, что эти гравитационные волны, а не отсутствие ядер льда, в основном ответственны за избыток облачных капель при температуре ниже -25°C ».
Следующий вопрос заключается в том, характерно ли это исключительно для ландшафта Чили, или гравитационные волны воздействуют на открытый океан. Потребуются дальнейшие измерения, чтобы выяснить, какая часть избыточной жидкой воды в облаках приходится на восходящие потоки, а какая — на кристаллы льда.
Чтобы быть максимально полезными, уже сложные климатические модели должны учитывать региональные различия, будь то застроенные городские районы, такие как Лейпциг, районы с более чистым воздухом — как Пунта-Аренас, или районы со смесью антропогенного загрязнения и естественной пустыни — как Лимассол.
Исследователи отмечают, что часть их открытия сделана случайно: из-за ограничений на поездки, наложенных глобальной пандемией , они оставили свои системы мониторинга на месте еще на два года, что позволило им учитывать дополнительные факторы, такие как дрейфующий дым от лесных пожаров из Австралии в 2019/2020 гг.
«С помощью DACAPO-PESO мы заполнили пробел в измерениях, который давно существовал для Южного полушария, — говорит атмосферный ученый Борис Барха из Университета Магалланес (UMAG) в Чили. — Свободно доступные данные теперь могут помочь улучшить текущие климатические модели».
Исследование опубликовано в журнале Atmospheric Chemistry and Physics
Фото: sciencealert.com
Елена Краснова
Нет комментариев