Partikel debu dari gurun mempromosikan pembentukan es di awan. Penemuan ini menyoroti pentingnya aerosol untuk memahami perilaku awan, memprediksi curah hujan, dan menilai peran awan dalam perubahan iklim.
Sebuah studi baru menunjukkan bahwa partikel debu alami, berputar -putar dari padang pasir yang jauh dapat menyebabkan awan di belahan bumi utara bumi membentuk kristal es (atau untuk glaciate). Mekanisme halus ini memiliki implikasi besar untuk proyeksi iklim.
Menggambar pada 35 tahun pengamatan satelit, tim peneliti internasional yang dipimpin oleh ETH Zurich menemukan bahwa partikel-partikel kecil debu mineral tersapu oleh angin dan dibawa ke atmosfer atas dapat memicu pembekuan tetesan awan. Proses ini sangat penting di daerah utara, di mana awan sering terbentuk dalam kisaran suhu tepat di bawah pembekuan.
“Di mana ada lebih banyak debu, awan jauh lebih mungkin membeku di atas,” jelas Diego Villanueva, seorang peneliti pasca-doktoral untuk fisika atmosfer di ETH Zurich dan penulis utama penelitian ini.
Debu mengubah awan menjadi es
Para peneliti berfokus pada awan yang mengandung air supercool dan es, terbentuk antara -39 ° C dan 0 ° C. Awan seperti itu umum di daerah midand tinggi, terutama di atas Atlantik Utara, Siberia, dan Kanada. Para peneliti telah menunjukkan bahwa awan seperti itu sangat sensitif terhadap perubahan lingkungan-terutama dengan adanya inti kristal es yang terutama terbentuk dari aerosol debu gurun.
Membandingkan frekuensi awan es dengan tingkat kandungan debu, para peneliti mengamati pola yang sangat konsisten: semakin banyak debu dan semakin dingin awan, semakin sering awan es berkembang. Terlebih lagi, menurut para peneliti, pola ini berhubungan hampir sempurna dengan eksperimen laboratorium tentang bagaimana debu menyebabkan tetesan beku.
“Ini adalah salah satu studi pertama yang menunjukkan bahwa pengukuran satelit komposisi awan setuju dengan apa yang kita ketahui dari laboratorium,” kata Ulrike Lohmann, rekan penulis senior, dan profesor fisika atmosfer di ETH Zurich.
Tolok ukur baru untuk model iklim
“Cara awan membentuk kristal es atau glasiat secara langsung mempengaruhi seberapa banyak sinar matahari yang dipantulkan kembali ke luar angkasa dan berapa banyak air yang mereka lepaskan sebagai presipitasi,” kata Villanueva. Faktor -faktor ini sangat penting untuk model iklim. Namun, sampai sekarang, banyak dari model ini tidak memiliki titik referensi yang solid untuk bagaimana glasiasi cloud benar -benar bekerja pada skala global.
Temuan baru membangun hubungan yang terukur antara debu di udara dan banyaknya es di puncak awan, sehingga memberikan tolok ukur kritis untuk meningkatkan proyeksi iklim. “Ini membantu mengidentifikasi salah satu potongan teka -teki iklim yang paling tidak pasti,” Villanueva menjelaskan.
Gambar yang kompleks – dengan sinyal yang jelas
Selama beberapa dekade, ilmuwan iklim dan atmosfer telah mempelajari pembekuan tetesan di mikro. Studi ini menunjukkan, untuk pertama kalinya, bahwa pembentukan es awan (atau glasiasi) mengikuti pola yang sama dengan pembekuan tetesan-tetapi pada skala yang jauh lebih besar.
Temuan baru menunjukkan dampak besar yang dapat dimiliki oleh partikel debu kecil di atmosfer: cacat berukuran nanometer pada permukaan partikel di awan memicu pembekuan tetesan air yang tumbuh menjadi kristal es pada skala kilometer. Ini memperluas bidang penelitian atmosfer di bidang ini-dari skala nanometer hingga pengamatan skala besar dari luar angkasa.
Namun, koneksi es-debu tidak dimainkan secara merata di seluruh dunia. Di daerah gurun seperti Sahara, pembentukan awan jarang, dan gerakan kuat udara yang lebih panas dapat menekan pembekuan. Di belahan bumi selatan, aerosol laut sering mengambil peran debu.
Menurut tim peneliti, studi lebih lanjut diperlukan untuk mengklarifikasi pengaruh faktor -faktor lain seperti kekuatan updraft atau kelembaban pada glasiasi awan. Untuk saat ini, satu hal yang pasti: partikel debu kecil dari gurun yang jauh berkontribusi untuk membentuk awan di atas kepala kita-dan dengan mereka, masa depan iklim kita.
Referensi
Villanueva D, Stengel M., Hoose C, Bruno O, Jeggle K, Ansmann A, Lohmann U: Pembekuan tetesan yang digerakkan oleh debu menjelaskan fase top cloud di ekstratropik utara. Sains31 Juli 2025, ADT5354
