Հրդեհների ծուխը կանխում է անձրևի տեղումները

Հրդեհների ծուխը կանխում է անձրևի տեղումները
Հրդեհների ծուխը կանխում է անձրևի տեղումները
Anonim

Անտառային հրդեհների մարման ժամանակ բոլորը հույսով երկնքում անձրևի ամպեր են փնտրում: Բայց նրանք դեռ չեն հայտնվում: Ամերիկացի գիտնականներն իրենց փորձի ընթացքում համոզվեցին, որ անձրևի ամպերի տեսքին խոչընդոտում է հրդեհների ծուխը:

Միացյալ Նահանգների արևմտյան համալսարանների հետազոտողների խումբը փորձնականորեն փորձարկել է հայտնի փաստը, որ անտառային հրդեհների ծխի մանր մասնիկային մոխիրը ազդում է ամպերում անձրևի կաթիլների ձևավորման վրա: Սա պոտենցիալ կերպով հանգեցնում է ավելի քիչ տեղումների և երաշտի ավելացման, ինչը հետագայում նպաստում է հրդեհների տարածմանը:

Այս ուսումնասիրության մասին հոդվածը հրապարակվել է Geophysical Research Letters գիտական ամսագրում:

Երբ անտառային հրդեհները ծուխ են արձակում մթնոլորտ, այրված ծառերից և խոտից մանր մոխրի մանր մասնիկները մթնոլորտ են նետվում այրման գազերի հետ միասին: Գիտնականներն անվանել են օդի մեջ այս մասնիկների կասեցումը և ծխի աերոզոլը այրման արտադրանքներում: Dropրի կաթիլները կարող են խտացվել կուտակային ամպերի աերոզոլային ծխի մասնիկների վրա: Եվ դրանք խտանում են:

Խտացման գործընթացը կախված է մթնոլորտում ամպի բարձրությունից, աերոզոլի քիմիական կազմից, բյուրեղների ձևից և այլ հատկություններից: Օրինակ, հրաբխային մոխրի աերոզոլը տարբերվում է անտառային հրդեհի աերոզոլից:

Image
Image

Aerածր և բարձր կույտային ամպերում աերոզոլի առկայությունը նույնպես ազդում է ամպերի ՝ այլ կերպ անձրևելու ունակության վրա: Ասենք, ատոմային պայթյունից առաջացած «սունկը» ամպ է, որը լցված է պինդ մասնիկներով `մանրացված տարածքի պայթյունից: Եվ այս աերոզոլային կույտային ամպը մինչև 20 կիլոմետր բարձրության վրա պարզապես հորդառատ անձրևներ է թափում:

Գիտնականներին դա հայտնի է առնվազն 60 տարի:

Հայտնի է նաև, որ աերոզոլային ամպի մեջ, ի տարբերություն «մաքուր» ամպի, կան ավելի շատ խտացման կենտրոններ ՝ հենց աերոզոլային մասնիկների քանակով: Սա նշանակում է, որ ամպի ջրի ծավալը բաժանված է ավելի մեծ քանակությամբ կաթիլների: Այստեղից հետևում է, որ աերոզոլային ամպի մեջ ավելի շատ կաթիլներ կան, և այդ կաթիլներից յուրաքանչյուրն ավելի փոքր է, քան առանց աերոզոլի ամպի մեջ, երկու ամպերում էլ ջրի նույն ծավալն է: Այս դեպքում աերոզոլով ամպը կարող է անձրև չթողնել իր կաթիլների չափազանց փոքր չափի պատճառով:

Որքան շատ կաթիլներ լինեն ամպի մեջ, այնքան վատ է այն փոխանցում արևի լույսը և այնքան լավ է արտացոլում այն: Այսինքն, աերոզոլային ամպը նաև սառեցնում է այն մակերեսը, որի վրա այն սավառնում է:

Իսկ ամերիկացի հետազոտողների աշխատանքի նորույթը կայանում է նրանում, որ նրանք առաջին անգամ չափեցին անտառային հրդեհներից աերոզոլի ազդեցությունը որոշակի տարածաշրջանի վրա `Միացյալ Նահանգների արևմուտքում անձրևների հավանականության վրա: Գիտնականներն ուսումնասիրել են անտառային հրդեհների ծուխը համեմատաբար ցածր կուտակային ամպերի վրա `երկու -երեք կիլոմետր բարձրության վրա:

Պարզելու համար, թե ինչու է հրդեհներից աերոզոլը ծխելը խոչընդոտում անտառային հրդեհների վրա կուտակվող ամպերում անձրևի կաթիլների առաջացմանը, ամերիկացի գիտնականները որոշեցին ՝ կուտակիչ ամպերի կաթիլներից օդի նմուշառում կատարելով: Նրանք դա արեցին հետազոտական ինքնաթիռում ՝ Միացյալ Նահանգների արևմուտքում 2018 թ. Անտառային հրդեհների ժամանակ:

Պարզվել է, որ ծխի աերոզոլի ամպամած ամպը հինգ անգամ ավելի շատ անձրևի կաթիլներ է պարունակում, քան «մաքուր» կուտակային ամպը: Բայց ծխի ամպի մեջ անձրևի կաթիլների չափը ծխից մաքրված ամպի կեսն էր: Տիպիկ կուտակային ամպի մեջ ջրի կաթիլները հասնում են մոտ 8 միկրոմետրի (0.08 մմ) տրամագծի: Իսկ Միացյալ Նահանգների արևմուտքում գտնվող անտառային հրդեհներից ծուխի աերոզոլով կուտակված ամպի մեջ կաթիլների միջին տրամագիծը պարզվեց, որ մոտ 4-5 մկմ է: Կաթիլների նման փոքր չափերը թույլ չտվեցին, որ նրանք անձրևով ընկնեն գետնին, կարծում են հետազոտության հեղինակները: Հիշեցնենք, որ անձրևի կաթիլների տրամագիծը սովորաբար 0,5 -ից 7 միլիմետր է:

«Մենք զարմացանք, թե որքան արդյունավետ են հիմնականում այդ օրգանական [աերոզոլների] մասնիկներն ամպերում կաթիլներ ձևավորում և ինչ մեծ ազդեցություն են ունենում դրանք ամպերի միկրոֆիզիկայի վրա», - ասում է հետազոտության ղեկավար Սինտիա Թուինհին, Կալիֆոռնիայի համալսարանի Սան Դիեգո համալսարանի Սքրիպսի անվան օվկիանոսագիտության ինստիտուտից: …

Բարձր ամպերի դեպքում ավելի շատ աերոզոլային մասնիկների ավելացումը կարող է աշխուժացնել ամպը և առաջացնել անձրև: Սակայն ցածր կուտակային ամպերի դեպքում հակառակն է, ըստ ամերիկյան հետազոտողների փորձի արդյունքների, որոնք հրապարակված են հոդվածում:

«Այս հոդվածում ինձ իսկապես ոգևորեց կապը հիդրոլոգիական ցիկլի հետ», - ասում է Էն Մարի Կառլթոնը, Իրվայնի Կալիֆոռնիայի համալսարանի քիմիկոս, ով չի մասնակցել այս հետազոտությանը: հիդրոլոգիական ցիկլ »:

Ամպերի միկրոֆիզիկան բարդ է, և հետազոտողները, ի հավելումն անձրևի կաթիլների փոքր չափերի, իրենց հոդվածում նշում են նաև ծխի ընդհանուր ազդեցության այլ գործոններ տարածաշրջանային կլիմայի վրա: Օրինակ ՝ փոքր ամպերի մեջ ավելի շատ ու փոքր կաթիլներն ավելի ուժեղ են անդրադառնում արևի լույսին և դրանով իսկ սառեցնում երկրի մակերեսը, որի վերևում դրանք գտնվում են:

Ամերիկացի գիտնականների ուսումնասիրությունը կենտրոնացել է կուտակային փոքր ամպերի վրա, որոնք ամռանը ծածկում են Միացյալ Նահանգների արևմտյան քառորդ մասը: Այնուամենայնիվ, ամպերի այլ տեսակներ, ինչպիսիք են բարձր կույտային ամպերը, որոնք կրում են ամպրոպ և քամու ուժգնություն, կարող են տարբեր հատկություններ ունենալ:

Քանի որ ամառային անձրևներն ԱՄՆ-ի արևմուտքում նվազում են, Տույը կարծում է, որ երաշտի առաջացման հետևանքները գերադասվում են անձրև պատճառող երևույթներից, ինչպիսիք են անձրևի ամպերի ձևավորումը:

«Վերջին մի քանի տասնամյակների ընթացքում ամառային անձրևները տարածաշրջանում նվազել են, իսկ ջերմաստիճանը բարձրացել է: Ամպի ազդեցությունը, ամենայն հավանականությամբ, այս գործընթացի կարևոր մասն է: Հուսով եմ, որ մեր արդյունքները խթան կհանդիսանան տարածաշրջանային [մթնոլորտային] մանրամասն մոդելավորման համար:] երևույթներ, որոնք կօգնեն մեզ գնահատել ծխի ազդեցությունը ամպերի և տարածաշրջանի կլիմայի վրա », - նշում է Տուին:

Ավելի վաղ մենք խոսել էինք այն մասին, թե ինչպես են գիտնականները չափում ամպամածությունը և ինչպես կօգնի նոր ռուսական սարքը: Մենք նաև գրել էինք, որ ՄԱԿ -ի փորձագետները կլիմայի փոփոխությունը համարում են «միանշանակ» և «աննախադեպ» և նկարագրել են, թե ինչ կլինի շրջակա միջավայրի հետ, եթե գյուղատնտեսական հողերը հայտնվեն Արկտիկայում:

Խորհուրդ ենք տալիս: