به گزارش مگتو، اقیانوس جنوبی پاک ترین هوای جهان را دارد، اما چیزی بیش از فقدان فعالیت انسانی در آن وجود دارد. در حالی که تعداد افراد کمتری در آنجا وجود دارد و مواد شیمیایی صنعتی یا سوخت فسیلی نمی سوزند، منابع طبیعی ذرات ریز مانند نمک حاصل از تبخیر آب دریا یا گرد و غبار جمع آوری شده توسط باد وجود دارد.
به گزارش ایسنا، ذرات جامد کوچک یا قطرات مایع معلق در هوا، صرف نظر از منشأ آنها، آئروسل نامیده می شوند. ما هوای پاک را هوای با سطح ذرات کم، بدون تمایز بین منابع طبیعی یا صنعتی تعریف می کنیم.
تحقیقات اخیر نشان داده است که ابرها و باران نقش مهمی در پاکسازی جو دارند.
درک نقش ابرها و باران
سطوح آئروسل در اقیانوس منجمد شمالی تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله میزان پراکندگی نمک و تغییرات فصلی در رشد موجودات کوچک گیاه مانند به نام فیتوپلانکتون است که منبع ذرات سولفات در هوا هستند.
در زمستان، زمانی که هوا در اقیانوس منجمد شمالی تازه تر است، سولفات های کمتری تولید می شود. اما این همه ماجرا نیست. اقیانوس منجمد شمالی همچنین ابری ترین مکان روی زمین است و بارش های کوتاه مدت و ایزوله ای را تجربه می کند که در هیچ جای دیگری روی زمین وجود ندارد. بنابراین محققان می خواستند دریابند که ابرها و باران چه نقشی در پاکسازی هوا دارند.
مانع اصلی درک این فرآیندها همیشه نبود مشاهدات باکیفیت از ابرها، بارش ها و ذرات معلق در هوا در این منطقه از جهان بوده است.
خوشبختانه نسل جدیدی از ماهواره ها به ما امکان می دهد تصاویر ابری را با جزئیات بی سابقه ای بررسی کنیم. ما یک برنامه کامپیوتری برای شناسایی الگوهای مختلف ابر در منطقه وسیعی از اقیانوس منجمد شمالی توسعه داده ایم.
به گفته محققان، ما به طور خاص به دنبال الگوهای لانه زنبوری متمایز در میدان ابری بودیم. این ابرهای لانه زنبوری بسیار مورد توجه هستند زیرا نقش مهمی در تنظیم آب و هوا دارند.
هنگامی که یک سلول لانه زنبوری پر از ابر یا “بسته” می شود، سفیدتر و روشن تر می شود و نور خورشید بیشتری را به فضا منعکس می کند. بنابراین این ابرها به خنک نگه داشتن زمین کمک می کنند.
از سوی دیگر، سلول‌های لانه زنبوری خالی یا به اصطلاح «باز» اجازه می‌دهند نور خورشید بیشتر به سطح زمین برسد.
این پیچیدگی ها همچنان منبع خطا در مدل سازی آب و هوای زمین هستند زیرا به درستی در مدل گنجانده نشده اند. یافتن تعادل مناسب بین سلول های باز و بسته بسیار مهم است، در غیر این صورت نتایج ممکن است اشتباه باشد.
سلول های لانه زنبوری باز یا بسته نیز به میزان بارشی که می توانند تولید کنند بستگی دارد.
این سلول ها به اندازه ای بزرگ هستند که از فضا قابل رویت باشند و قطری در حدود 40 تا 60 کیلومتر دارند. بنابراین می توان با استفاده از تصاویر ماهواره ای آنها را مطالعه کرد.
به گفته محققان، هدف از تحقیقات ما به دست آوردن اطلاعات با وضوح بالاتر در مورد ابرها، باران و نور خورشید، به ویژه با راه اندازی آزمایش ابر و بارش در تاسمانی است.
آئروسل ها را از آسمان حذف کنید
به گفته محققان، ما الگوهای ابرهای لانه زنبوری را با اندازه‌گیری‌های ذرات معلق در رصدخانه Kennaook/Cape Grim و همچنین با مشاهدات بارندگی اداره هواشناسی از یک باران‌سنج مجاور مقایسه کردیم.
نتایج ما نشان داد که روزهایی که پاک‌ترین هوا را داشتند، با وجود «ابر لانه زنبوری باز» همراه بود. ما گمان می‌کنیم که این به این دلیل است که این ابرها باران‌های پراکنده اما شدیدی تولید می‌کنند که به نظر می‌رسد ذرات آئروسل را از هوا می‌شویند.
این نتیجه گیری تا حدودی غیر منطقی است، اما به نظر می رسد که سلول های باز حاوی رطوبت بیشتری هستند و باران بیشتری نسبت به سلول های بسته تولید می کنند.
محققان می گویند: «ما دریافتیم که ابرهای لانه زنبوری باز شش برابر ابرهای بسته باران تولید می کنند. بنابراین، هوایی که ماهواره به عنوان هوای کمتر ابری تشخیص می دهد، در واقع موثرترین باران در شستن ذرات معلق است. در حالی که الگوی لانه زنبوری باز یا بسته تاثیر کمتری دارد. این یکی این یکی از جنبه های شگفت انگیز یافته های ما بود.
محققان افزودند: «ما دریافتیم که ابرهای خالی لانه زنبوری در ماه‌های زمستان، زمانی که هوا پاک‌تر است، بسیار رایج‌تر است. ما همچنین می‌خواستیم بدانیم چه چیزی باعث می‌شود که میدان‌های ابری به شکلی که هستند به نظر برسند. تجزیه و تحلیل ما نشان می دهد که سیستم های آب و هوایی در مقیاس بزرگ الگوی میدان ابر را کنترل می کنند. هنگامی که طوفان های شدید در اقیانوس منجمد شمالی حرکت می کنند، این سلول های باز و بسته را نیز ایجاد می کنند.
هوای تازه و مدل های آب و هوای بهتر
محققان می گویند تحقیقات ما قطعه جدیدی را به معمای این که چرا اقیانوس جنوبی پاک ترین هوای جهان را دارد اضافه می کند.
بارش بسیار مهم است، به خصوص بارانی که از ابرهای لانه زنبوری شفاف و باز می بارد. ما برای اولین بار دریافتیم که آنها در واقع مسئول از بین بردن جریان های هوا در اقیانوس منجمد شمالی هستند.
این الگوهای لانه زنبوری در زمستان هم در اقیانوس اطلس شمالی و هم در اقیانوس آرام شمالی رخ می دهد. بنابراین کار ما همچنین به توضیح چگونگی حذف ذرات معلق در هوا، از جمله گرد و غبار و آلاینده‌ها، از این ابرها کمک می‌کند و یافته‌های ما به بهبود مدل‌های اقلیمی و امکان پیش‌بینی دقیق‌تر کمک می‌کند.
باران ذرات معلق در هوا را از آسمان پاک می کند، همانطور که ماشین لباسشویی لباس ها را تمیز می کند. بنابراین پس از عبور از جبهه سرد، هوا پاک می شود و این هوای پاک در زمستان از سواحل جنوبی استرالیا وارد می شود.
۵۸۵۸