Dejte horním vrstvám atmosféry prach a vytvoří se z něj oblaka cirry.

Dlouho bylo záhadou, co přesně způsobuje vznik oblaků cirry, chuchvalců ledu, které lze pozorovat vysoko na obloze. Nový výzkum, podrobně popsaný ve vydání časopisu Science z 9. května, však zjistil, že oblaka kondenzují a zamrzají neboli nukleují na velmi specifických minerálních a kovových částicích vysoko v atmosféře. Díky tomu jsou mraky cirrus jedinečné: Autor studie Dan Cziczo, atmosférický chemik z Massachusettského technologického institutu, uvedl, že většina ostatních mraků vzniká především kondenzací na organických částicích.

Je důležité vědět, jak tyto mraky vznikají, protože v daném okamžiku mohou pokrývat až 30 procent zemské atmosféry a mají velký vliv na klima, řekl Cziczo pro OurAmazingPlanet.

Mraky a klima

Ve skutečnosti mají mraky asi desetkrát větší vliv na klima než emise skleníkových plynů způsobené člověkem, řekl Brian Toon, výzkumník z Coloradské univerzity v Boulderu, který se na studii nepodílel. „Největší nejistotu v pochopení klimatických změn představuje pochopení mraků, protože jsou mnohem důležitější,“ řekl.

Nová studie však ukazuje, že člověk skutečně ovlivňuje tvorbu cirrových mraků (stejně jako změna klimatu ovlivňuje tvorbu mraků a naopak, a to málo pochopitelným způsobem), a to tak, že odebírá vzorky ledových krystalků tvořících mraky a zjišťuje, na jakých částicích vznikly. Ačkoli si minerální částice vždycky nacházely cestu do horních vrstev atmosféry, kde se mraky cirrus zdržují, člověk zvýšil množství minerálního prachu, který se tam dostává v důsledku změn ve využívání půdy, jako je odlesňování a zástavba, uvedl Toon. Cziczo odhaduje, že od počátku industrializace se množství těchto minerálů zvýšilo asi o 50 procent. Kovové částice jsou také vnášeny lidmi prostřednictvím spalování fosilních paliv a dalších průmyslových činností, řekl.

Ale jak to ovlivňuje množství nebo velikost cirrových oblaků? Na to je podle Cziczoa ještě brzy, ale údaje z této studie pomohou zlepšit počítačové modely klimatických změn. Toon řekl, že více minerálních částic vyvržených lidmi by se mohlo rovnat většímu množství oblaků cirrus, i když existuje mnoho dalších faktorů, které situaci komplikují.

Není také jasné, jak mohou oblaka cirrus ovlivňovat klima. V závislosti na jejich umístění v atmosféře mohou buď pomáhat Zemi ochlazovat, nebo ji naopak ohřívat. Na rozdíl od mraků s kapalnou vodou, které obecně ochlazují Zemi tím, že odrážejí sluneční světlo, ledové mraky ji mohou pomáhat ohřívat tím, že pohlcují odražené teplo, uvedl Toon.

Částicový člověk

Cirrusové mraky jsou jedinečné tím, že jsou tvořeny ledovými krystalky, zatímco většina ostatních mraků obsahuje kondenzované kapičky kapalné vody. Když si většina lidí představí mraky, představí si právě tato oblaka s kapalnou vodou, která se vyskytují blíže k zemskému povrchu a jsou zodpovědná za dešťové bouře a další povětrnostní jevy, uvedl Cziczo.

Stejně jako všechny mraky i vodní mraky potřebují částice, na kterých mohou kondenzovat. Nedávný výzkum ukázal, že tyto mraky se mohou tvořit na vzdušných mikrobech, sulfátech (chemických látkách emitovaných sopkami a lidskou činností) a dalších organických materiálech, uvedl Cziczo. Jak však ukazuje tato studie, mraky cirrus potřebují velmi specifické částice, na kterých mohou nukleovat a zmrznout.

Analýza chemických látek ve vysokohorských ledových krystalcích není snadný úkol. Cziczo a jeho kolegové k tomu ve spolupráci s NASA využili dvě její výzkumná letadla. Ve vzduchu použili zařízení zvané protiproudý virtuální impaktor. Toto zařízení funguje jako vysoušeč vlasů, řekl Cziczo.

„Vstupní otvor proudí plyn z přední části letadla. Tím se zastaví malé částice, které nechceme vzorkovat, a propustí se pouze velké ledové krystalky,“ vysvětlil. „Můžete si představit, že když pustíte pingpongový míček na fén, proud vzduchu pingpongový míček zastaví. Ale když na fén hodíte bowlingovou kouli, nemá to žádný účinek. Totéž platí pro částice versus ledové krystalky.“

Teplý vzduch pak led rozpustil a vědci analyzovali částice pomocí hmotnostního spektrometru, který si vzali s sebou do letadla, řekl Cziczo.

Pište Douglasovi Mainovi nebo ho sledujte na Twitteru či Google+. Sledujte nás na @OAPlanet, Facebooku nebo Google+. Původní článek na serveru OurAmazingPlanet serveru LiveScience.

.