Posmatranja sa zemlje i satelita u Sjedinjenim Državama pokazuju da povišeni nivoi polena tokom proleća doprinose povećanju leda i padavina, čak iu temperaturnom opsegu od -15 do -25 stepeni Celzijusa. Može li polen utjecati na formiranje oblaka?
U ovom članku ćemo vam reći Kako polen utiče na formiranje oblaka i obrasce padavina.
Polen i glazura
Prema dr. Janu Kretzschmaru, vodećem autoru studije, "laboratorijski rezultati pokazuju da polen djeluje kao jezgro leda, utičući na temperaturu smrzavanja vode unutar oblaka i olakšavajući padavine." U odsustvu ovih nukleirajućih čestica leda (INPs), voda u oblaku se smrzava samo na temperature ispod -38 stepeni Celzijusa. Rezultati ovog istraživanja objavljeni su u Environmental Research Letters.
'U projektu Breathing Nature Cluster of Excellence postavili smo pitanje može li se ovaj efekat promatrati izvan granica laboratorija i ispitali utjecaje klimatskih promjena i gubitka biodiverziteta na njega', kaže koautor profesor Johannes Quaas, koji radi kao profesor teorijske meteorologije u Leipzigu i glasnogovornik je konzorcijuma Breathing Nature.
Značaj polena u formiranju oblaka
Ako uzmemo u obzir globalni kontekst, utjecaj polena na stvaranje leda je relativno mali u odnosu na, na primjer, prašinu. Međutim, njegov uticaj je značajan i regionalno i sezonski. Naročito tokom proleća, značajne količine polena se emituju u atmosferu, dostižući slojeve hladnog vazduha.
Kretzschmar objašnjava da zbog svoje veličine, Polen je kratko prisutan u atmosferi. 'Naše istraživanje naglašava važnost manjih fragmenata polena, koji nastaju kada se polen raspada u vlažnim uvjetima. “Ove sitne čestice opstaju u zraku dugo vremena i, kada su prisutne u adekvatnim količinama, mogu prodrijeti u hladnije slojeve atmosfere i tako pokrenuti stvaranje leda.”
Klimatske promjene pogoršavaju efekte polena
Klimatske promjene uzrokovane ljudskim djelovanjem mijenjaju početak sezone polena, produžavajući njeno trajanje i podižući koncentraciju polena u atmosferi. Očekuje se da će ovi obrasci postati izraženiji kako vijek odmiče, što bi moglo dovesti do povećanja i učestalosti i intenziteta lokaliziranih padavina.
Drugi aspekt studije odnosi se na važnost biodiverziteta. Brojne biljne vrste emituju značajne količine polena istovremeno svakog proljeća, utičući na stvaranje oblaka i koncentraciju čestica leda u atmosferi. Od suštinskog je značaja nastaviti istraživanje ovih interakcija poboljšati razumijevanje uloge polena u klimatskoj evoluciji i integrirati ga u buduće klimatske modele.
Kretzschmar kaže: "Ako precizno simuliramo utjecaj polena i njegove interakcije s klimom, možemo poboljšati točnost naših predviđanja." Istraživanje je provedeno u suradnji s Institutom za meteorologiju Univerziteta u Lajpcigu, Leibniz institutom za troposferska istraživanja (TROPOS), njemačkim centrom za integrirano istraživanje biodiverziteta (iDiv) Halle-Jena-Leipzig i Max institutom Planck za biogeohemiju .
Jezgra kondenzacije
Iako se polen obično povezuje s procesima oprašivanja biljaka i alergijskim reakcijama, on također igra važnu ulogu u formiranju oblaka. Polenova zrna, zajedno sa njihovim sastavnim česticama (poznatim kao polenove subčestice ili SPP), Mogu funkcionirati kao kondenzacijske jezgre, služeći kao osnova za razvoj ledenih ili cirusnih oblaka., koji se sastoje od kristalizovane vode.
Istraživački tim sa Univerziteta A&M, uključujući Briannu Matthews, Alyssa Alsante i Sarah Brooks, ispitao je utjecaj varijacija vlažnosti na emisiju polena i čestica polena iz ljulja (Lolium sp.) i ambrozije (Ambrosia trifida). Pored toga, grupa je istraživala ulogu ovih čestica u formiranju oblaka. Rezultati njihovog istraživanja objavljeni su u časopisu American Chemical Society Journal of Earth and Space Chemistry.
Da li je polen faktor koji doprinosi klimatskim promjenama?
Tekuće klimatske promjene, posljedica ljudskih djelovanja, uzrokuju porast globalnih prosječnih temperatura, što zauzvrat produžava trajanje oslobađanja polena. Kada su izloženi vlazi u vazduhu, Polenova zrna se mogu razbiti na sitne čestice polena manje od jednog mikrona.
I zrnca i čestice polena imaju sposobnost akumulacije i pokretanja nukleacije kapljica u atmosferi. Ovaj fenomen dovodi do stvaranja više oblaka koji održavaju ili čuvaju svoje rezerve vode. Iako ovo zadržavanje vode može biti korisno odbijanjem sunčevog zračenja natrag u svemir, doprinoseći hlađenju Zemlje, takođe ima potencijal da uhvati i ponovo emituje toplotu koja zrači sa površine Zemlje.
Ovaj fenomen je dio sistema korisnih povratnih informacija, poznatog kao povratna sprega oblak-staklenik, koji doprinosi intenziviranju globalnog zagrijavanja.
Analiza polena i klimatsko modeliranje
Da bi razumjeli utjecaj vlage i vjetra na polen, istraživači su prikupili uzorke polena sa ljulja i ambrozije, izlažući ih različitim stupnjevima vlažnosti zraka i kratkim udarima vjetra unutar potpuno opremljene komore. Ova simulacija je dizajnirana da reprodukuje uslove u prirodnom okruženju.
Istraživački tim je procijenio broj SPP povezanih sa svakim polenovim zrnom i njihovu sposobnost nukleacije. Neočekivano, procijenjeni SPP za ova postrojenja su bili znatno niži od prethodnih eksperimenata; konkretno, utvrđeno je da su mjerenja bila između 10 i 100 puta veća. Ovo odstupanje u eksperimentalnim rezultatima može se pripisati prethodnoj upotrebi manje preciznih tehnika za raspršivanje polena i stvaranje SPP.
Istraživači su otkrili da su cjelovita zrna polena, umjesto čvrstih čestica polena, efikasnija u olakšavanju formiranja oblaka. Revidirani parametri, zajedno sa količinama emitovanih čestica i polenovih zrna, Imaju potencijal da poboljšaju tačnost klimatskih modela.
Nadam se da uz ove informacije možete saznati više o tome kako polen utječe na formiranje oblaka i obrasce padavina.