Загрязнение атмосферы образует большие теплые грозовые тучи

Загрязнение воздуха нагревает атмосферу Земли посредством летних гроз, как показали результаты нового исследования. Насколько нагревающий эффект этих облаков компенсирует охлаждение, которое обеспечивают другие облака пока еще не ясно.

Загрязняющие частицы, находящиеся в воздухе, делают грозовые облака более плотными, способствуя тому, что их верхняя часть поднимается высоко в атмосфере и собирает тепло, особенно по ночам.

"В моделях глобального климата этот эффект не виден, поскольку процесс образования грозовых облаков сымитированных в моделях не представлен достаточно подробно", - сообщил исследователь анализа Дживен Фан (Jiwen Fan), из Национальной северо-западной тихоокеанской лаборатории (США). "Большое количество тепла захваченного облаками сформированными загрязнением может оказывать потенциальное влияние на местную циркуляцию в атмосфере и модифицировать погодную систему".

Анализ был опубликован в майском выпуске журнала Geophysica lResearch Letters.

Грозовые облака или как их еще называют глубокие конвективные облака, отражают много солнечной энергии обратно в пространство, захватывая тепло, которое поднимается с поверхности и возвращает испаренную воду на поверхность земли в виде дождевых осадков, что делает их необходимыми для климатического цикла.

В грозовом облаке теплый воздух поднимается к восходящим потокам, выталкивая выше находящиеся там частицы из дымовых труб, далее водяной пар охлаждается и конденсируется в аэрозоли с формированием капелек, образуя облако. В то же самое время, холодный воздух движется вниз, создавая конвективный цикл. Обычно, верхняя часть облака рассеивается по небу, создавая форму наковальни.

Предшествующая работа показала, что при не слишком ветреной погоде, загрязнение приводит к образованию облаков больших размеров. Это происходит из-за того, что вода в воздухе распространяется среди большого количества частиц, это в свою очередь ведет к образованию капель меньших размеров, которые слишком малы для того, чтобы пролиться дождем.

Вместо дождя, небольшие капельки поднимаются к восходящим потокам воздуха, где они замерзают и поглощают больше водяного пара. В комплексе, эти процессы ведут к большим и сильным конвективным облакам, которые существуют дольше.

Исследователи использовали современные методы с применением компьютерной техники, чтобы проанализировать два различных типа грозовых систем: теплые летние грозы в юго-восточном Китае и холодные, ветреные фронтальные системы на Великих равнинах Оклахомы, а также разнообразные природные факторы как, например, скорость ветра и загрязнение воздуха.

Они обнаружили, что в теплых летних грозах, загрязнение являлось причиной формирования более сильных гроз и перистых облаков с "наковальнями" больших размеров. По сравнению с кучево-дождевыми облаками, которые находились в чистом воздухе, кучево-дождевые облака с большими "наковальнями" нагревались сильнее, захватывая больше тепла, и в той же степени охлаждались, отражая дополнительный солнечный свет обратно в пространство. В среднем, тем не менее, нагревающий эффект доминировал. Фронтальные весенние облака не имели аналогичного эффекта нагревания.