Umweltverschmutzung schafft große, warme Gewitterwolken

Verschmutzung die Atmosphäre durch Sommergewitter Erwärmung ist, schlägt eine neue Studie. Wie viel die wärmende Wirkung dieser Wolken versetzt die Kühlung, dass andere Wolken bieten noch nicht klar ist.

Umweltverschmutzung-Partikel in der Luft stärken Gewitterwolken, wodurch ihre ambossförmige Tops, hoch in die Atmosphäre und erfassen Wärme zu verteilen – vor allem nachts.

"Globale Klimamodelle diesen Effekt nicht sehen da Gewitterwolken in diesen Modellen simuliert nicht detailliert genug enthalten,", sagte Studie Forscher Jiwen Fan von dem Department of Energy Pacific Northwest National Laboratory, in einer Erklärung. "Die große Menge an Wärme, die durch die Umweltverschmutzung verstärkt Wolken gefangen könnte potenziell Auswirkungen auf regionale Verbreitung und Wettersysteme zu ändern." "

Die Studie wurde in der Zeitschrift Geophysical Research Letters 10 Mai veröffentlicht.

Trübe Klima

Als tief konvektive Wolken, Gewitterwolken reflektieren viel Sonnenenergie zurück in den Weltraum, Falle-Hitze, die von der Oberfläche steigt und als Regen, so dass sie einen wichtigen Bestandteil der Klimazyklus verdunstetes Wasser wieder an die Oberfläche zurückkehren.

Im Inneren einer Gewitterwolke steigt warme Luft in Aufwinde, Schwebeteilchen in der Luft, wie jene aus Schornsteinen, höher schieben. Höher hinauf, Wasserdampf abkühlt und kondensiert auf der Aerosole, Form Tröpfchen, Aufbau der Cloud. Zur gleichen Zeit fällt kalter Luft, erstellen einen konvektiven Zyklus. In der Regel breitet oben auf der Wolke sich wie ein Amboss.

Frühere Arbeiten zeigten, dass wenn es nicht zu windig ist, Umweltverschmutzung zu größeren Wolken führt. Dies tritt auf, weil das Wasser in der Luft mehr Partikel verteilt, was zu kleineren Tröpfchen, die für Regen zu klein sind.

Statt Regen, fahren die kleinen Tropfen die Aufwinde höher, wo sie einfrieren und mehr Wasserdampf aufnehmen. Gemeinsam führen diese Ereignisse größer, kräftiger konvektiver Wolken, die länger leben.

Modellierung-Sturm

Die Forscher verwendet High-Performance computing, um zwei verschiedene Arten von Sturmsysteme analysieren: warmes Sommergewitter im Südosten Chinas und kühlen, windigen frontale Systeme auf der Great Plains of Oklahoma und veränderte Bedingungen wie Wind Geschwindigkeit und Luftverschmutzung.

Sie fanden, dass in warmen Sommergewitter, Umweltverschmutzung zu stärkere Stürme mit größeren Ambosse geführt. Im Vergleich zu den Cloud-Ambosse, die saubere Luft entwickelt, die beiden größeren Ambosse erwärmt mehr – durch Abfangen mehr Wärme – und mehr gekühlt – durch zusätzliche Sonnenlicht zurück in den Raum reflektiert. Im Durchschnitt dominiert jedoch die wärmende Wirkung. Die Frühling frontalen Wolken haben keine ähnlich bedeutende wärmende Wirkung.

"Diese Zahlen für die Erwärmung sind sehr groß," Fan sagte, "aber sie sind nur für den genauen Tag, wenn die Gewitter auftreten berechnet. Über eine längere Zeit-Skala wie einen Monat oder eine Jahreszeit wäre die durchschnittliche Erwärmung geringer, weil die Wolken nicht jeden Tag erscheinen würde."