Adj a felső légkörnek port, és az cirruszfelhőket hoz létre.

Hosszú ideje rejtély, hogy pontosan mi okozza a cirruszfelhők, a magasan az égen látható jégfelhők kialakulását. A Science című folyóirat május 9-i számában részletesen ismertetett új kutatás azonban megállapítja, hogy a felhők magasan a légkörben lévő, nagyon specifikus ásványi és fémrészecskéken kondenzálódnak és fagynak meg, vagyis nukleálódnak. Ez teszi a cirruszfelhőket egyedivé: Dan Cziczo, a tanulmány szerzője, a Massachusetts Institute of Technology légkörkémikusa szerint a legtöbb más felhő elsősorban szerves részecskéken kondenzálódik.

Nagyon fontos tudni, hogyan alakulnak ki ezek a felhők, mivel bármikor a Föld légkörének akár 30 százalékát is beboríthatják, és nagy hatással vannak az éghajlatra – mondta Cziczo az OurAmazingPlanetnek.

A felhők és az éghajlat

Tény, hogy a felhők körülbelül tízszer akkora hatással vannak az éghajlatra, mint az ember által kibocsátott üvegházhatású gázok – mondta Brian Toon, a University of Colorado at Boulder kutatója, aki nem vett részt a tanulmányban. “Az éghajlatváltozás megértésében a legnagyobb bizonytalanságot a felhők megértése jelenti, mivel azok sokkal fontosabbak” – mondta.

Az új tanulmány azonban azt mutatja, hogy az ember valóban hatással van a cirrusfelhők kialakulására (ahogyan az éghajlatváltozás is befolyásolja a felhőképződést és fordítva, kevéssé érthető módon), mégpedig úgy, hogy a felhőket alkotó jégkristályokból mintát vesz, és megnézi, milyen részecskékből alakultak ki. Bár az ásványi részecskék mindig is utat találtak a felső légkörbe, ahol a cirrusfelhők lógnak, az ember a földhasználat változásai, például az erdőirtás és a területfejlesztés révén növelte az oda érkező ásványi por mennyiségét – mondta Toon. Cziczo becslése szerint ezeknek az ásványi anyagoknak a szintje körülbelül 50 százalékkal nőtt az iparosodás kezdete óta. A fémes részecskéket az ember is behozza a fosszilis tüzelőanyagok elégetésével és más ipari tevékenységekkel, mondta.

De hogyan befolyásolja ez a cirrusfelhők mennyiségét vagy méretét? Ezt még korai lenne megmondani, mondta Cziczo, de a tanulmány adatai segítenek majd javítani az éghajlatváltozás számítógépes modelljeit. Toon szerint az ember által felrúgott több ásványi részecske több cirrusfelhőnek felelhet meg, bár sok más tényező is bonyolítja a helyzetet.

Az sem világos, hogy a cirrusfelhők hogyan befolyásolhatják az éghajlatot. Attól függően, hogy hol helyezkednek el a légkörben, segíthetnek lehűteni vagy felmelegíteni a Földet. A folyékony vízfelhőkkel ellentétben, amelyek általában a napfény visszaverésével hűtik a Földet, a jégfelhők a visszavert hő elnyelésével segíthetnek a felmelegedésben, mondta Toon.

Részecskeember

A cirruszfelhők egyedülállóak abban, hogy jégkristályokból állnak, míg a legtöbb más felhő folyékony víz kondenzált cseppjeit tartalmazza. Amikor a legtöbb ember a felhőkre gondol, akkor ezeket a folyékony vízfelhőket képzeli el, amelyek közelebb vannak a Föld felszínéhez, és felelősek az esőzésekért és más időjárási jelenségekért, mondta Cziczo.

Mint minden felhőnek, a vízfelhőknek is szükségük van részecskékre, amelyeken kondenzálódni tudnak. A legújabb kutatások kimutatták, hogy ezek a felhők a levegőben lévő mikrobákon, szulfátokon (vulkánok és emberi tevékenység által kibocsátott vegyi anyagok) és más szerves anyagokon alakulhatnak ki, mondta Cziczo. Ahogy azonban ez a tanulmány is mutatja, a cirrusfelhőknek nagyon specifikus részecskékre van szükségük, amelyeken nukleálódnak és megfagynak.

A magaslati jégkristályokban lévő vegyi anyagok elemzése nem könnyű feladat. Ehhez Cziczo és kollégái a NASA-val együttműködve annak két kutatórepülőgépét használták. A levegőben egy ellenáramú virtuális impaktornak nevezett eszközt használtak. Ez az eszköz úgy működik, mint egy hajszárító, mondta Cziczo.

“A beömlőnyílásból a gáz a repülőgép eleje felé áramlik ki. Ez megállítja a kis részecskéket, amelyeket nem akarunk megmintázni, és csak a nagy jégkristályokat engedi be” – magyarázta. “El lehet képzelni, hogy ha egy pingponglabdát ráejtünk egy hajszárítóra, a levegő áramlása megállítja a pingponglabdát. De ha egy bowlinggolyót dobsz a hajszárítóra, annak nincs hatása. Ugyanez a helyzet a részecskékkel szemben a jégkristályokkal.”

A meleg levegő ezután megolvasztotta a jeget, és a kutatók elemezték a részecskéket egy tömegspektrométer segítségével, amelyet magukkal vittek a repülőgépen, mondta Cziczo.”

Emailezzen Douglas Mainnek, vagy kövesse őt a Twitteren vagy a Google+-on. Kövessen minket @OAPlanet, Facebook vagy Google+. Eredeti cikk a LiveScience OurAmazingPlanet oldalán.