Ученые наконец-то подобрались к раскрытию этой загадки.
Облака в Южном полушарии обладают большей отражающей способностью, чем облака в Северном полушарии. Это факт, с которым ученые хорошо знакомы, но до сих пор его не могли полностью объяснить.
Теперь новое исследование проливает больше света на то, почему облака функционируют по-разному в двух полушариях. В частности, ученые выяснили, какую роль в этом процессе играют восходящие потоки – движение теплого воздуха, которое приводит к конденсации и образованию облаков.
В исследовании использовались данные за 2018-2021 годы, собранные в рамках проекта DACAPO-PESO (Динамика наблюдения за аэрозолями, облаками и осадками в первозданной среде Южного океана). За основу были взяты наблюдения в городах Лейпциг в Германии, Лимасол на Кипре и Пунта-Аренас в Чили.
Большая часть Южного полушария приходится не на сушу, а на океан, поэтому воздух здесь в целом чище: в нем меньше аэрозольных частиц, вокруг которых могут формироваться капли воды и кристаллы, образующие более яркие облака.
«Кристаллизация льда гораздо меньше в облаках средних широт Южного полушария, и такие облака содержат больше жидкой воды при тех же температурах. Это означает, что они влияют на отражение света, а также на тепловое излучение, испускаемое с поверхности Земли, иначе, чем на севере», – Патрик Зайферт, метеоролог из Института тропосферных исследований им. Лейбница (TROPOS).
Исследование показало, что различия были наиболее выражены в свободной тропосфере, где воздушные массы находятся на больших высотах и где на них меньше влияет местное загрязнение. При температурах от -24 °C до -8 °C облака над Пунта-Аренасом образовывали лед в среднем на 10-40 процентов реже, чем облака над Лейпцигом.
Ученые также обнаружили, что восходящие потоки воздуха, возникающие при столкновении западных ветров с Тихого океана с Андами, являются важным фактором в этом процессе, как и загрязнение атмосферы, особенно когда воздух еще холоднее. В своем исследовании ученые называют эти подъемы воздуха гравитационными волнами (gravity waves).
«Измеряя восходящие и нисходящие потоки воздуха в облаках, мы смогли обнаружить облака, на которые повлияли эти волны, и отфильтровать их из общей статистики. Это позволило нам показать, что именно эти гравитационные волны, а не отсутствие льда, в основном ответственны за избыток капель в облаках при температуре ниже -25 °C», – Мартин Раденц, метеоролог из TROPOS.
Следующий вопрос заключается в том, характерно ли это исключительно для ландшафта Чили или гравитационные волны также воздействуют на открытый океан. Потребуются дальнейшие измерения, чтобы выяснить, какая часть избыточной жидкой воды в облаках приходится на восходящие потоки, а какая – на кристаллы льда, пишут исследователи.
Исследователи сообщают, что частично открытие было случайным: из-за ограничений на поездки, наложенных глобальной пандемией, они оставили свои системы мониторинга на месте еще на два года, что позволило им учитывать дополнительные факторы, такие как дрейфующий дым от лесных пожаров из Австралии в 2019/2020 гг.
[ Регистрация | Вход ]