Наземные и спутниковые наблюдения в США показывают, что повышенный уровень пыльцы весной способствует увеличению количества облачного льда и осадков даже в диапазоне температур от -15 до -25 градусов по Цельсию. Может ли пыльца повлиять на образование облаков?
В этой статье мы расскажем вам Как пыльца влияет на формирование облаков и характер осадков.
Пыльца и глазурь
По словам доктора Яна Кречмара, ведущего автора исследования, «лабораторные результаты показывают, что пыльца действует как ядро льда, влияя на температуру замерзания воды в облаках и способствуя выпадению осадков». В отсутствие этих зародышеобразователей льда (INP) облачная вода замерзает только при температура ниже -38 градусов по Цельсию. Результаты этого исследования были опубликованы в журнале Environmental Research Letters.
«В проекте кластера передового опыта «Дыхание природы» мы подняли вопрос о том, можно ли наблюдать этот эффект за пределами лаборатории, и изучили влияние на него изменения климата и утраты биоразнообразия», — говорит соавтор профессор Йоханнес Куаас. который работает профессором теоретической метеорологии в Лейпциге и является представителем консорциума «Дыхание природы».
Роль пыльцы в формировании облаков
Если мы рассмотрим глобальный контекст, влияние пыльцы на образование льда сравнительно незначительно по сравнению, например, с влиянием пыли. Однако его влияние значительно как на региональном, так и на сезонном уровне. Особенно весной в атмосферу выбрасывается значительное количество пыльцы, достигая слоев холодного воздуха.
Кречмар объясняет, что из-за своего размера, Пыльца кратковременно присутствует в атмосфере. «Наше исследование подчеркивает важность более мелких фрагментов пыльцы, которые образуются, когда пыльца распадается во влажных условиях. «Эти крошечные частицы сохраняются в воздухе в течение длительного периода времени и, когда они присутствуют в достаточных количествах, могут проникать в более холодные слои атмосферы, тем самым инициируя образование льда».
Изменение климата усугубляет воздействие пыльцы
Изменение климата, вызванное деятельностью человека, меняет начало сезона пыльцы, продлевает его продолжительность и повышает концентрацию пыльцы в атмосфере. Ожидается, что по ходу столетия эти закономерности станут более выраженными, что, возможно, приведет к увеличению как частоты, так и интенсивности локализованных осадков.
Другой аспект исследования касается важности биоразнообразия. Многочисленные виды растений каждую весну одновременно выделяют значительное количество пыльцы, влияя на образование облаков и концентрацию частиц льда в атмосфере. Крайне важно продолжать исследование этих взаимодействий, чтобы улучшить понимание роли пыльцы в эволюции климата и интегрировать ее в будущие климатические модели.
Кречмар говорит: «Если мы точно смоделируем воздействие пыльцы и ее взаимодействие с климатом, мы сможем повысить точность наших прогнозов». Исследование проводилось в сотрудничестве с Институтом метеорологии Лейпцигского университета, Институтом тропосферных исследований Лейбница (TROPOS), Немецким центром комплексных исследований биоразнообразия (iDiv) Галле-Йена-Лейпциг и Институтом биогеохимии Макса Планка. .
Ядра конденсации
Хотя пыльца обычно связана с процессами опыления растений и аллергическими реакциями, она также играет важную роль в формировании облаков. Пыльцевые зерна вместе с составляющими их частицами (известными как пыльцевые субчастицы или SPP), Они могут функционировать как ядра конденсации, служа основой для развития ледяных облаков или перистых облаков., состоящие из кристаллизованной воды.
Исследовательская группа Техасского университета A&M, в которую вошли Брианна Мэтьюз, Алисса Алсанте и Сара Брукс, изучила влияние изменений влажности на выбросы пыльцы и частиц пыльцы райграса (Lolium sp.) и амброзии (Ambrosia trifida). Кроме того, группа исследовала роль этих частиц в формировании облаков. Результаты их исследования были опубликованы в журнале Американского химического общества по химии Земли и космоса.
Является ли пыльца фактором, способствующим изменению климата?
Продолжающееся изменение климата, являющееся следствием действий человека, вызывает повышение средней глобальной температуры, что, в свою очередь, продлевает продолжительность выброса пыльцы. При воздействии влаги в воздухе Пыльцевые зерна могут распадаться на мельчайшие частицы пыльцы размером менее одного микрона.
И пыльцевые зерна, и частицы обладают способностью накапливаться и вызывать зарождение капель в атмосфере. Это явление приводит к созданию множества облаков, которые поддерживают или сохраняют свои запасы воды. Хотя такое удержание воды может быть полезным, поскольку оно отражает солнечную радиацию обратно в космос, способствуя тем самым охлаждению Земли., также обладает потенциалом улавливать и переотдавать тепло, исходящее от поверхности Земли.
Это явление является частью полезной системы обратной связи, известной как обратная связь облаков и парниковых газов, которая способствует усилению глобального потепления.
Анализ пыльцы и моделирование климата
Чтобы понять влияние влажности и ветра на пыльцу, исследователи собрали образцы пыльцы райграса и амброзии, подвергая их воздействию различной степени влажности воздуха и коротких порывов ветра внутри полностью оборудованной камеры. Эта симуляция была разработана для воспроизведения условий, существующих в естественной среде.
Исследовательская группа оценила количество SPP, связанных с каждым пыльцевым зерном, и их способность к зародышеобразованию. Неожиданно расчетные значения SPP для этих растений оказались значительно ниже, чем показали предыдущие эксперименты; конкретно, измерения оказались в 10-100 раз больше.. Это расхождение в экспериментальных результатах может быть связано с предыдущим использованием менее точных методов рассеивания пыльцы и генерации SPP.
Исследователи обнаружили, что цельные пыльцевые зерна, а не твердые частицы пыльцы, более эффективно способствуют образованию облаков. Пересмотренные параметры вместе с количеством выбрасываемых частиц и пыльцевых зерен У них есть потенциал для повышения точности климатических моделей.
Я надеюсь, что благодаря этой информации вы сможете узнать больше о том, как пыльца влияет на формирование облаков и характер осадков.