Skyer dannes på eksisterende partikler i atmosfæren og ekstreme vejrbegivenheder som oversvømmelser og snestorme er relateret til produktionen af store mængder is i skyer.
Biologiske partikler som pollen, bakterier, sporer og plantemateriale, der flyder i luften, er især gode til at fremme isdannelse i skyer, og EPFL -klimaforskere viser, at disse partiklers koncentrationer udvikler sig, når temperaturerne stiger og falder. Resultaterne offentliggøres i NPJ klima og atmosfæriske videnskaber.
“Biologiske partikler er meget effektive til at danne is i skyer, og dannelsen af is er ansvarlig for det meste af den nedbør, som planeten modtager over hele verden, fordi is falder meget hurtigt fra himlen. Intens isdannelse er også forbundet med ekstrem vejr,” forklarer Thanos (Athanasios) nener af EPFLs laboratorium af atmosfæriske processer og deres indflydelse, som førte studiet sammen med postdoctorale forskere for Kunfeng Ga.
“I betragtning af vores fund, er vejr- og klimamodeller absolut nødt til at tage biologiske partikler i betragtning, især da biologiske partikler forventes at være til stede i større mængder i atmosfæren, når klimaet varmer op.”
Faktisk overvejer de nuværende meteorologiske og klimamodeller ikke virkningerne af biologiske partikler eller deres cykliske karakter, hvilket betyder, at de potentielt mangler vigtige modulatorer af skyer og drivere af nedbør i det nuværende og fremtidige klimaprognoser.
Mount Helmos, en casestudie for alpine regioner
Undersøgelsen tager højde for luftprøver og deres biologiske indhold indsamlet på Mount Helmos, et alpint område beliggende i Grækenland. Bjerget når en højde på 2.350 m, har hyppig skydækning hele året og er påvirket af biologiske emissioner fra den alpine skov nedenfor.
Når temperaturerne stiger hele dagen, frigøres pollen, bakterier, svampesporer og plantestof fra den alpine skov, der kulminerer ved middagstid, når solen er på det højeste og når lavt ned i løbet af natten.
“Vi finder ud af, at antallet af partikler, der kan nukleatis falder sammen med antallet af biologiske partikeltællinger, og de begge viser stærkt korrelerede daglige periodicitet, og de øgede biologiske partikler kan bidrage til skydannelse, der kan få dem til at udfælde,” konkluderer Gao.
Nenes, der deltog på IPCC Scoping -mødet i Malaysia for at hjælpe med at definere kapitlerne og forme indholdet af den 7. IPCC -vurderingsrapport, siger: “Resultatet kommer med perfekt timing.”
Som videnskabelig koordinator for det store europæiske projekt CleanCloud, fører Nenes i øjeblikket en anden kampagne på Mount Helmos, kaldet Chopin, som drager fordel af endnu mere instrumentering til at hjælpe med at identificere de typer biologiske partikler, der er til stede i atmosfæren, der inducerer skydråber og isdannelse.
En fuld pakke skyadarer, aerosol -lidarer, UAV’er, bundet balloner og direkte prøveudtagning af luft (med og uden skyer) bruges til at karakterisere – med hidtil uset detalje – hvordan hver biologisk partikel bidrager til skydannelse, og hvilke der er de mest effektive til at gøre det for at forbedre vejr- og klimaforskrifter.
Nenes tilføjer, “De indsamlede data vil ikke kun blive brugt til procesforståelse og modelforbedring, men også til at forbedre eller udvikle nye algoritmer, der bruges af satellitter og jordbaseret fjernmåling til at studere aerosoler og skyer.
“Vi og Cleancloud-konsortiet som helhed vil arbejde sammen med det europæiske rumfartsagentur og vores søster konsorti-sikkerhed og luftsense for at hjælpe med at udnytte den nyligt lancerede Earthcare-satellit bedst med det ultimative mål om at forstå aerosolers rolle på skyer og udfældning i en post-fossil verden.”