Išdaužtas stiklas duoda įkalčių apie klimato kaitą
Išdaužtas stiklas duoda įkalčių apie klimato kaitą
Anonim

Užuominų apie būsimą klimatą galima rasti tuo, kaip sudūžta įprasta stiklinė.

Šią savaitę žurnale „Proceedings of the National Academy of Sciences“paskelbto tyrimo rezultatai rodo, kad mikroskopinės dulkių dalelės gali suirti taip, kaip ir stiklo šukių bei kitų trapių objektų fragmentų raštai.

Nacionalinio atmosferos tyrimų centro (NCAR) mokslininko Jaspero Koko atliktas tyrimas rodo, kad į atmosferą patenka kelis kartus daugiau dulkių dalelių, nei manyta anksčiau, nes atrodo, kad sutrupėjusios dulkės sukuria netikėtai daug didelių skeveldrų.

Šis atradimas turi įtakos būsimos klimato kaitos supratimui, nes dulkės vaidina svarbų vaidmenį kontroliuojant saulės energijos kiekį atmosferoje.

Priklausomai nuo savo dydžio ir kitų savybių, kai kurios dulkių dalelės atspindi saulės energiją ir vėsina planetą, o kitos sulaiko energiją kaip šilumą.

„Kad ir kokie maži jie būtų, dulkių dalelių konglomeratai dirvožemyje veikia taip pat, kaip ant virtuvės grindų numestas stiklas“, – sako Koks. „Šio modelio žinojimas gali padėti mums susidaryti aiškesnį vaizdą apie tai, kaip atrodys mūsų būsimas klimatas.

Tyrimas taip pat gali pagerinti orų prognozavimo tikslumą, ypač dulkėtiems regionuose. Dulkių dalelės veikia debesis ir kritulius, taip pat temperatūrą.

„Šis tyrimas suteikia vertingos naujos informacijos apie dulkių aerozolių pobūdį ir pasiskirstymą atmosferoje“, – sako Sarah Ruth, Nacionalinio mokslo fondo (NSF) Atmosferos ir geokosminių mokslų skyriaus, finansuojančio NCAR, programos direktorė.

„Rezultatai gali pagerinti mūsų gebėjimą modeliuoti ir prognozuoti orą ir klimatą.

Koks tyrimas buvo sutelktas į ore esančias daleles, žinomas kaip mineralinės dulkės.

Šios dalelės paprastai išsiskiria, kai smėlio grūdeliai pučiami į dirvą, sudaužant nešvarumus ir išsiunčiant skeveldras į orą.

Fragmentai gali būti maždaug 50 mikronų skersmens arba maždaug plonos žmogaus plaukų sruogelės storio.

Mažiausios dalelės, klasifikuojamos kaip molis ir kurių skersmuo siekia net 2 mikronus, atmosferoje išlieka maždaug savaitę, apskriedamos didžiąją Žemės rutulio dalį ir darydamos vėsinantį poveikį, atspindėdamos Saulės šilumą atgal į kosmosą.

Didesnės dalelės, klasifikuojamos kaip dumblas, po kelių dienų iškrenta iš atmosferos. Kuo didesnė dalelė, tuo labiau ji šildo atmosferą.

Kok tyrimai rodo, kad dumblo dalelių ir molio dalelių santykis yra nuo dviejų iki aštuonių kartų didesnis nei nurodyta klimato modeliuose.

Kadangi klimato mokslininkai kruopščiai kalibruoja modelius, kad imituotų tikrąjį molio dalelių skaičių atmosferoje, darbe teigiama, kad modeliai greičiausiai klysta, kai kalbama apie dumblo daleles.

Dauguma šių didesnių dalelių sukasi atmosferoje maždaug 1 000 mylių atstumu nuo dykumų regionų, todėl jų kiekio koregavimas kompiuteriniuose modeliuose turėtų sudaryti geresnes ateities klimato prognozes dykumų regionuose, pvz., JAV pietvakariuose ir šiaurinėje Afrikos dalyje.

Reikės papildomų tyrimų, kad būtų galima nustatyti, ar temperatūra tuose regionuose ateityje padidės tiek ar daugiau, nei šiuo metu rodo kompiuteriniai modeliai.

Tyrimo rezultatai taip pat rodo, kad jūrų ekosistemos, kurios iš atmosferos ištraukia anglies dioksidą, gali gauti daug daugiau geležies iš ore esančių dalelių, nei buvo įvertinta anksčiau.

Geležis stiprina biologinį aktyvumą, naudodama vandenynų maisto tinklus, įskaitant augalus, kurie fotosintezės metu sugeria anglį.

Dulkių dalelės ne tik įtakoja saulės šilumos kiekį atmosferoje, bet ir nusėda ant kalnų sniego maišų, kur jos sugeria šilumą ir pagreitina sniego tirpimą.

Fizikai jau seniai žinojo, kad tam tikri trapūs objektai, tokie kaip stiklas, uolos ar net atomų branduoliai, lūžta nuspėjamai. Gauti fragmentai yra tam tikro dydžio, o mažų, vidutinių ir didelių dalių pasiskirstymas yra nuspėjamas.

Mokslininkai tokio tipo modelius vadina masto nekintamumu arba savęs panašumu.

Fizikai sukūrė matematines formules procesui, kurio metu įtrūkimai plinta nuspėjamu būdu, kai lūžta trapus objektas.

Koks iškėlė teoriją, kad naudojant šias formules būtų galima įvertinti dulkių dalelių dydžių diapazoną. Taikydamas trapių objektų lūžimo modelių formules dirvožemio matavimams, Kok nustatė išmetamų dulkių dalelių pasiskirstymą pagal dydį.

Jo nuostabai, formulėse beveik tiksliai aprašyti dulkių dalelių dydžių matavimai.

„Idėja, kad visi šie objektai dūžta vienodai, iš tikrųjų yra gražus dalykas“, – sako Koks. „Tai gamtos būdas sukurti tvarką chaose“.

Populiarus pagal temą