Заархивировано

Эта тема находится в архиве и закрыта для дальнейших ответов.

Гpифон

Метеорология

Рекомендуемые сообщения

ОБЛАКА ФОРМИРУЮТСЯ ПОД ОПРЕДЕЛЁННЫМ «СОУСОМ»

 

Некоторые органические соединения меняют положение дел коренным образом, а космические лучи почти не влияют на ситуацию.

 

Одна из самых необычных гипотез гласит: космические лучи (заряженные частицы из-за пределов Солнечной системы, которые постоянно бомбардируют Землю) играют значительную роль в управлении нашим климатом. Утверждается, что это важный фактор формирования облаков, ибо он влияет на создание ядер конденсации путём ионизации молекул, которая заставляет их слипаться. Поскольку солнечное магнитное поле отклоняет космические лучи, их количество и, следовательно, число облаков на Земле колеблется в зависимости от солнечной активности. 


Гипотезу отстаивают Хенрик Свенсмарк из Датского национального космического института и Джаспер Кёркби из Европейского центра ядерных исследований (CERN). Именно они время от времени помешивают кипящую кашу, не давая гипотезе сойти со сцены. 
a0c9cb229254686b5558cebc2b75581b_resized

Архип Куинджи. «После грозы» (1879).

На ускорителе частиц в CERN г-н Кёркби организовал эксперимент с говорящим названием CLOUD для проверки механизмов, ответственных за космическую гипотезу. Энергичные частицы из ускорителя направляются в камеру, находящуюся под пристальным наблюдением, где измеряются любые мельчайшие частицы. Многие из них (например, сажа или морская соль) способны образовывать ядра конденсации, но около половины облаков конденсируется на каплях серной кислоты. 

Первые результаты подтвердили, что экспериментальные «космические лучи» действительно способствуют образованию частиц, хотя тем, которым удалось сформироваться, предстоит впоследствии вырасти намного больше, прежде чем они смогут выступить в роли ядер конденсации. Но были и сюрпризы. Во-первых, скорость, с которой образовывались частицы, оказалась значительно ниже наблюдаемой в атмосфере. Во-вторых, несмотря на все попытки предотвратить попадание в камеру Вильсона посторонних частиц, соединения азота проникли почти во все частицы. 

В дальнейшем учёные уже намеренно добавили простые азотсодержащие органические соединения (амины) в камеру. Считалось, что амины действительно играют роль в формировании этих частиц, но не было известно, какую. Серная кислота в частицах становится результатом реакции диоксида серы, гидроксида и воды в атмосфере. Чтобы эти сгустки серной кислоты могли вырасти, должен появиться волшебный помощник, который удержит молекулы воедино, то есть не позволит им вернуться в газовую фазу. Хорошо известно, что в таких случаях на помощь приходит аммиак, но эксперимент показал, что ту же роль способны выполнять и амины. 

Добавление лишь нескольких частей аминов на триллион (такую концентрацию вы найдёте в атмосфере) повысило скорость образования частиц в камере Вильсона в тысячу раз по сравнению с данными предыдущих экспериментов. Именно такую скорость мы наблюдаем в атмосфере. 

Около половины аминов в атмосфере — результат природных (не антропогенных) процессов, а остальное — продукт животноводства. Поскольку концентрация меняется с течением времени или от места к месту, амины могут отчасти объяснить вариативность формирования облаков. Возможно, при отсутствии аминов ту же роль играют другие соединения. 

Исследователи отмечают, что один из методов, предложенных для удаления СО2из промышленных выбросов, основан на использовании аминов, что позволит увеличить их количество в атмосфере. Разумеется, прежде надо выяснить, какое воздействие этот метод окажет на облака. 

Но вернёмся к космическим лучам, ведь на самом деле всё затевалось ради них, а не аминов. Так вот: они разочаровали. Когда в камере присутствовало увеличенное количество амина, никаких видимых различий в скорости образования частиц в присутствии или без экспериментальных космических лучей не наблюдалось. Ионизация некоторых молекул влияла на ситуацию только в том случае, когда образовывалось очень мало частиц. 

По словам г-на Кёркби, проведённые измерения оставляют открытой возможность образования аэрозолей в атмосфере с участием других газов, на которые космические лучи могут оказывать иное влияние. Однако, поскольку серная кислота остаётся главным игроком на этом поле, возможности воздействия космических лучей на земной климат заметно ограничены. 

Джеффри Пирс из Университета штата Колорадо (США), который тоже изучал гипотезу космических лучей, считает полученные результаты интересными: «В присутствии аминов влияние космических лучей на формирование частиц снижается. В более ранних исследованиях, проведённых моей и другими группами, обнаружилось, что, даже если космические лучи вносят серьёзные поправки в скорость нуклеации (например, когда 10-процентное изменение интенсивности космических лучей приводит к 10-процентному изменению скорости нуклеации), изменение скорости образования облачных ядер конденсации очень невелико (менее 1%)». 

«Конечно, — добавляет г-н Пирс, — во всех предыдущих штудиях мы исходили из того, что космические лучи не оказывают влияния на количество конденсирующегося материала (например, паров серной кислоты)». 

Последнее на сегодня исследование г-на Свенсмарка говорит о том, что такое допущение неверно. Его эксперимент называется SKY2. В отличие от коллеги, он не обрабатывает диффузионную камеру частицами из ускорителя, а полагается на те космические лучи, которые пронизывают здание института естественным образом. Для ускорения процесса, впрочем, применяется радиоактивный цезий. 

Г-н Свенсмарк и его коллеги добавили в камеру водяной пар, озон и диоксид серы. Ультрафиолетовое излучение привело к образованию серной кислоты. Число и размер получившихся в результате частиц были измерены. Спрашивается, повлияло ли изменение количества ионизирующего излучения на размер частиц? 

При добавлении цезия (когда положение дел менялось намного сильнее, чем это происходит в природе) выросло количество частиц всех размеров. Аналогичного эффекта исследователи попытались добиться с помощью устройства, которое вызывает создание в камере мелкодисперсного тумана из серной кислоты, однако таким образом удалось повысить количество только мелких частиц, но не крупных. 

Учёные полагают, что ионизирующее излучение, возможно, способствует увеличению парообразования серной кислоты, окружающей частицы. Если вы создаёте более мелкие частицы, снижая количество пара, частицам всё труднее расти, ибо у них меньше «пищи». Наверное, космические лучи увеличивают производство серной кислоты из диоксида серы, то есть связь между космическими лучами и облаками действительно существует, но она совсем не та, которую предполагали. 

Хотя утверждение о том, что флуктуации космических лучей несут ответственность за важнейшие изменения климата, до сих пор не доказано (недавние исследования не обнаружили корреляции между входящими космическими лучами и облачностью последних десятилетий), далеко не всё ясно. Даже если космические лучи сами по себе окажутся на вторых ролях, работы вроде тех, которые проводит проект CLOUD, помогают лучше понять физические и химические основы образования облаков. 

Результаты исследования опубликованы в журналах Nature и Physics Letters A

Подготовлено по материалам Ars Technica.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

ПОТЕРЯ ОЗОНА НАГРЕЛА ЮЖНУЮ ЧАСТЬ АФРИКИ

 

У антарктической озоновой дыры более длинные руки, чем мы себе представляли.

 

Потеря озона над Южным полюсом названа причиной роста температуры, который наблюдается в начале лета вот уже два десятилетия во всей южной части Африки. 

 

Климатолог Десмонд Манатса из Биндурского университета (Зимбабве) и его коллеги проанализировали данные по южноафриканскому климату с 1979 по 2010 год, то есть до и после появления большой озоновой дыры над Антарктикой. Выяснилось, что размеры озоновой дыры, по-видимому, повлияли на розу ветров и вызвали тем самым потепление. 
a93983108d54f8b2c6c32889e8da520e_resized

Дыра в озоновом слое над Антарктидой, похоже, сделала лето на юге Африки теплее. (Фото Mark Hannaford / Getty.)

 

Г-н Манатса давно хотел узнать причину резкого увеличения температуры воздуха на юге Африки, затронувшего, как ни странно, только начало лета и случившегося совершенно внезапно. Выбросами парниковых газов тут ничего не объяснишь. 

Исследования, проведённые другими учёными, показали, что озоновая дыра над Антарктидой изменила климат не только Антарктики и Южного океана, но и Новой Зеландии, Патагонии и южной Австралии. Г-н Манатса пришёл к выводу, что изменение климата, вызванное озоновой дырой, простирается намного дальше. 

«Озоновая дыра — доминанта Южного полушария, — отмечает специалист по атмосфере Тед Шепард из Редингского университета (Великобритания). — Поначалу мы думали, что её влияние ограничено средними и высокими широтами, но сейчас становится всё более очевидным, что она воздействует и на низкие широты». 

В течение года площадь озоновой дыры меняется. Максимума она достигает весной (в Южном полушарии), из-за чего полярная стратосфера сильно охлаждается. В результате пояс сильных западных ветров, которые вращаются вокруг Антарктики, сдвигается ближе к поясу, что сказывается на давлении в соседних областях. 

Г-н Манатса обнаружил, что увеличение размеров озоновой дыры совпадает с формированием в летнее время континентального Ангольского циклона (области низкого давления), который приносит тёплый воздух из низких широт в Южную Африку, повышая тем самым температуру приземного воздуха. 

Озоновая дыра над Антарктикой также увеличила частоту и интенсивность летних осадков в субтропиках Южного полушария, в том числе в южной части Индийского океана и на востоке Австралии

За расщепление озона в стратосфере несут ответственность хлорфторуглероды (раньше эти антропогенные химические вещества широко использовались в аэрозольных баллончиках, холодильниках и кондиционерах). В 1987 году Монреальский протокол запретил их выпуск в попытке остановить разрушение озонового слоя. Метеорологический мониторинг говорит о том, что озоновая дыра, которая достигла наибольших размеров в 2006 году (28,5 млн км²), ныне сокращается. Ряд исследований показал, что она может исчезнуть к 2065 году. 

Когда это произойдет, летняя температура на юге Африки снизится. «Долгосрочные прогнозы для этого региона, причём не только приземной температуры воздуха, но и летних осадков, возможно, придётся пересмотреть», — считает г-н Манатса. 
beb2a97589e9c49bbe2e588bea391b6a_resizedМонреальский протокол, принятый в 1987 году, оказался эффективным. По данным НАСА, уровень озона должен вернуться к показателю 1980-го к 2032 году. А здесь показана озоновая дыра по состоянию на 24 сентября 2006-го: синим и фиолетовым отмечены области с наименьшим содержанием озона. 
e4d24ede9c59e93ddf79c7d1fe25a850_resized
8d9e0a6692d373842571c20b73c4092a_resized

Области высокого и низкого давления до и после появления большой озоновой дыры (изображение авторов работы).

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience

Подготовлено по материалам Nature News.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

СУМАСБРОДСТВО ПОГОДЫ НА АЛЯСКЕ: ВИНОВАТО ЛИ ГЛОБАЛЬНОЕ ПОТЕПЛЕНИЕ?

 

Споры об изменении климата ещё никогда не были такими горячими, ведь в середине июня на Аляске намного больше тридцати градусов

 

Снимок со спутника, на котором изображена безоблачная Аляска, породил жаркую дискуссию о причинах столь редкого явления. Многие сразу подумали на изменение климата и таяние арктического морского льда. Но, по-видимому, картина тут более сложная. 

НАСА обнародовало фотографию в не самый удачный момент: 17 июня в Анкоридже стояла страшная жара (36 °C); по крайней мере в трёх других городах Аляски была зарегистрирована рекордно высокая температура. Хотя всего за несколько недель до этого в штате приключился необычайно поздний снегопад с соответствующим похолоданием, которое дало повод экс-губернатору Аляски и известному климатическому скептику Саре Пейлин ехидно заметить: «Глобальное потепление моей большой ягодичной мышцы». 

9514d0a5cccaea4fd27b3a2781cdd562_resized

Ничего, кроме голубого неба... (Фото NASA / Jeff Schmaltz, LANCE MODIS Rapid Response Team, NASA GSFC.)

Метеорологи из Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) на прошлой неделе предупредили, что связывать капризы погоды на Аляске с изменением климата ещё слишком рано. «Присяжные совещаются по поводу отдельных происшествий и их отношения к определённым долгосрочным факторам, — пояснил Деке Арндт, глава отдела климатического мониторинга Национального центра климатических данных при NOAA, в ходе рутинной ежемесячной телеконференции, посвящённой климату. — На то, чтобы связать точки, нужно время». 

 

А вчера Юджин Петреску из анкориджского представительства NOAA рассказал журналу New Scientist, что и за холода, и за потепление на Аляске, скорее всего, отвечают необычные блокировки и отклонения струйных течений в атмосфере — быстрых потоков воздуха с запада на восток в Северном полушарии. 

 

Если такое течение резко поворачивает на юг, Аляска оказывается в ловушке холодного воздуха из Сибири и Арктики. А недавно оно внезапно вильнуло на север, и Аляску охватил пузырь тропического воздуха. «Сейчас немного распогодилось, но на следующей неделе всё вернётся», — обещает г-н Петреску. 

 

Может быть, это глобальное потепление заставляет струйное течение сбиваться с курса? Г-н Петреску считает, что для ответа на этот вопрос ещё очень мало данных: «Пока нельзя сказать ни да, ни нет». 

 

Тем не менее специалист подчёркивает, что глобальное потепление и быстрое таяние льда в Арктике определённо воздействуют на ледяной покров Аляски, особенно на севере, где с 2000 по 2010 год среднегодовая температура вырослана 1,7 °C. 

 

«Каждое лето основная масса арктического льда отступает всё дальше, и теперь осенью остаётся меньше 50% того, что там было в прежние годы», — отмечает г-н Петреску. 

 

Что это значит для Аляски? Лёд, который держится на северной границе штата бóльшую часть года, летом отсутствует на месяц дольше обычного, нарастая вновь только в ноябре, а не в октябре. В итоге температура поверхности моря увеличивается — с очевидными последствиями. 

 

Подготовлено по материалам NewScientis

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Толща льда в Арктике за год увеличилась вдвое

1387302663_kmlf.jpeg
17 декабря 2013, 19:50
По данным, полученным от европейского спутника Cryosat, за последний год толща льда в Арктике увеличилась вдвое, составив 9000 км3. Между тем, в конце октября минувшего года был зарегистрирован рекордно низкий показатель - 6 тысяч кубических километров.

Это наблюдение порадовало ученых, так как чрезмерное таяние ледового покрова Северного Ледовитого океана может привести к изменению природного, водного и теплового баланса, а также климатическим изменениям в мировом масштабе, которые ныне активно обсуждаются мировой общественностью.

Но несмотря на позитивную тенденцию, радоваться раньше времени не стоит — показатели должны быть стабильными в течении последующих лет. Результатов одного года недостаточно.

Напомним, ранее сообщалось, что таяние ледников приводит к повышению уровня Мирового океана, а это, в свою очередь, к смещению земной оси.
 

http://informing.ru/2013/12/17/tolscha-lda-v-arktike-za-god-uvelichilas-vdvoe.html

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты