Когда вулкан дышит — небо меняется: гигантские шлейфы пепла строят ледяные замки в атмосфере
Извержения вулканов не только выбрасывают в атмосферу газы и пепел, но и могут менять климат, формируя облака. Новое исследование показало: частицы вулканического пепла способны вызывать образование перистых облаков, изменяя энергетический баланс планеты.
Как вулканы влияют на атмосферу
При извержениях выделяются углекислый газ и диоксид серы. Первый усиливает парниковый эффект, второй охлаждает атмосферу, создавая аэрозоли. Вместе с ними в воздух поднимается вулканический пепел, который долгое время рассматривался лишь как загрязнитель.
Теперь ясно: он играет важную роль в формировании облаков.
"Наше исследование восполняет пробел в знаниях о том, влияют ли извержения вулканов на облака", — сказала специалист по атмосфере Лин Лин из LLNL.
Роль перистых облаков
Перистые облака состоят в основном изо льда и находятся на больших высотах. Они отражают солнечный свет, удерживают тепло и регулируют водный цикл. Около 70 % поверхности Земли в каждый момент покрыто облаками, поэтому понимание их природы важно для прогнозов климата.
Данные из космоса
Исследование Лин и её коллег основано на анализе информации за 10 лет с миссий NASA CloudSat и CALIPSO:
-
CloudSat изучает структуру облаков и их связь с изменением климата.
-
CALIPSO отслеживает взаимодействие облаков и аэрозолей с погодой и качеством воздуха.
Были изучены три крупных извержения. Там, где пепла было больше, чаще формировались перистые облака.
Сравнение облаков
| Параметр | Обычные перистые облака | Облака после извержений с пеплом |
|---|---|---|
| Состав | Кристаллы льда | Кристаллы льда |
| Количество кристаллов | Больше | Меньше |
| Размер кристаллов | Мелкие | Крупные |
| Частота образования | Обычная | Выше нормы |
Неожиданные результаты
Учёные предполагали, что вулканические аэрозоли увеличат число ледяных кристаллов. Но оказалось наоборот: кристаллов меньше, зато они крупнее.
"Мы ожидали увеличения числа кристаллов, но данные показали обратное", — пояснила Лин.
Это объясняется тем, что вода сначала скапливалась на частицах пепла, а потом замерзала, формируя более крупные скопления льда.
"Результаты полностью опровергли наши ожидания", — добавила Лин.
Советы шаг за шагом: как исследуют облака
-
Отслеживают извержения и фиксируют выбросы.
-
Используют спутники для анализа свойств облаков.
-
Сравнивают облака в зонах с пеплом и без него.
-
Измеряют количество и размер кристаллов льда.
-
Встраивают результаты в климатические модели.
Ошибка → Последствие → Альтернатива
-
Ошибка: считать вулканический пепел только загрязнителем.
→ Последствие: недооценка его роли в климате.
→ Альтернатива: учитывать его как фактор формирования облаков. -
Ошибка: предполагать равномерное образование льда.
→ Последствие: неточные прогнозы климата.
→ Альтернатива: моделировать рост крупных кристаллов. -
Ошибка: игнорировать данные спутников.
→ Последствие: пробелы в понимании атмосферы.
→ Альтернатива: использовать многолетние наблюдения.
А что если…
А что если в будущем произойдёт более мощное извержение? Тогда пепловые аэрозоли могут изменить характер облаков на глобальном уровне, отразить больше солнечного света и временно охладить планету.
Плюсы и минусы влияния пепла
| Плюсы | Минусы |
|---|---|
| Способствует образованию облаков | Меняет энергетический баланс |
| Помогает понять климатические процессы | Может усиливать похолодание |
| Встраивается в модели атмосферы | Затрудняет прогнозы погоды |
FAQ
Что нового показало исследование?
Частицы вулканического пепла способствуют образованию облаков, но уменьшают число ледяных кристаллов, увеличивая их размер.
Почему это важно?
Облака регулируют климат. Ошибки в понимании их образования и свойств могут искажать прогнозы.
Какие миссии помогли исследованию?
NASA CloudSat и CALIPSO, анализировавшие облака и аэрозоли в атмосфере.
Мифы и правда
-
Миф: вулканический пепел только загрязняет воздух.
Правда: он также влияет на формирование облаков. -
Миф: все облака образуются одинаково.
Правда: вулканы создают особые условия для ледяных облаков. -
Миф: облака не влияют на климат.
Правда: они отражают свет, удерживают тепло и регулируют воду.
Три интересных факта
-
Облака покрывают до 70 % поверхности Земли в любой момент.
-
Спутники CloudSat и CALIPSO фиксировали изменения 10 лет подряд.
-
После извержений облака содержат меньше, но более крупные кристаллы льда.
Исторический контекст
Связь вулканов и климата известна давно. Извержение Тамбора в 1815 году вызвало "год без лета", а Кракатау в 1883-м охладил климат на несколько лет. Но только современные спутники позволили увидеть, как именно пепел формирует облака.
Сегодня команда Лин переключилась на изучение арктических облаков. А новое крупное извержение станет для науки шансом подтвердить результаты и улучшить глобальные климатические модели.
