Пораженные пожарами облака содержат в среднем в пять раз больше капель воды, чем неповрежденные облака, но приводит ли это к увеличению объемов дождя, - пишет sciencenews.org со ссылкой на Geophysical Research Letters.
Когда дым от лесных пожаров поднимается на западе Соединенных Штатов, он поражает облака крошечными частицами в воздухе. Что происходит дальше с этими облаками, в значительной степени не изучено. Но во время сезона лесных пожаров 2018 года исследователи совершили серию из семи исследовательских полетов, в том числе над Тихоокеанским северо-западом, чтобы восполнить этот пробел.
Используя воздушные инструменты для анализа небольших кучевых облаков, подверженных воздействию дыма, ученые обнаружили, что эти облака содержат в среднем в пять раз больше капель воды, чем неповрежденные облака. Само по себе это не было большим сюрпризом; известно, что органические и неорганические частицы в дыме могут служить крошечными ядрами для образования капель. Но огромное количество капель в облаках поразило команду.
Как ни странно, эти многочисленные капли не повышали вероятность дождя из-за облаков. На самом деле произошло обратное. Поскольку капли были примерно вдвое меньше, чем в обычном облаке, маловероятно, что они столкнутся и сольются с достаточным количеством других капель, что приведет к дождю. Вероятность дождя была «практически нулевой».
Новое исследование предполагает, что лесные пожары могут привести к тому, что облака будут производить меньше дождя на западе США, что усугубит засухи и потенциально повысит риск возникновения лесных пожаров в будущем.
Но вовлеченная в процесс экологическая динамика сложна, говорит Синтия Тухи. Она - атмосферный ученый из Сан-Диего в NorthWest Research Associates - исследовательской организации, специализирующейся на геофизических и космических науках, со штаб-квартирой в Редмонде (штат Вашингтон). Например, Тухи и ее коллеги обнаружили, что «соотношение светопоглощающих и светорассеивающих частиц в условиях задымления была несколько ниже, чем во многих предыдущих исследованиях», - говорит она.
«Основной вывод заключается в том, что, хотя другие исследования показали, что дым от лесных пожаров оказывает поглощающее (согревающее) влияние, которое может иметь важное значение для образования и развития облаков, на западе США это воздействие может быть меньше, потому что дым не такой плотный, - говорит Тухи.
Команда использовала бортовые зонды, чтобы взять образцы облаков, затронутых дымом лесных пожаров, и сравнить их с их более чистыми аналогами. Зонды измеряли, сколько облачных капель присутствовало в образцах, диапазон размеров этих капель и содержание жидкой воды в облаках.
Специальная трубка, установленная на внешней стороне самолета для сбора и испарения облачных капель, использовалась для «выявления частиц, на которых были сконденсированы капли», - говорит Роберт Йокельсон, атмосферный химик из Университета Монтаны в Миссуле, который не имел отношения к исследованию. Этот процесс позволил исследователям подтвердить, из чего были сделаны исходные частицы дыма - метод, который Йокельсон называет «аккуратным».
Анализ обнаружил количество углерода, кислорода, азота, серы и калия, обнаруженных в остаточных частицах, испарившихся из облачных капель. Эти элементы присутствовали в количествах, аналогичных тем, которые были обнаружены в частицах дыма, взятых из-под облаков, «подразумевая, что облачные капли также образовывались на частицах дыма», - говорит Тухи.
Предыдущие исследования, проведенные в Амазонке, показали, что «дым сделает облачные капли меньше и многочисленнее», тем самым уменьшая количество осадков, говорит Йокельсон. Но это исследование предоставляет убедительные доказательства того, что это явление не является изолированным от Амазонки. Он перекликается с результатами гораздо меньшего исследования облаков, заполненных дымом, над западной частью Соединенных Штатов в 1974 году, и дает важнейшее представление о проблемах, стоящих перед регионом на сегодняшний день.
Лесные пожары на западе Соединенных Штатов в последние годы бьют рекорды - их количество и размеры увеличиваются из-за изменения климата - тенденция, которая, по мнению ученых, будет усугубляться по мере того, как земной шар продолжает нагреваться. Поэтому так важно, чтобы исследователи продолжали отслеживать влияние этих пожаров на атмосферу.
Фото: enginakyurt / 123RF
