Вядома, што доля аблокаў з лёдам залежыць ад часціц пылу ў воблаку, якія выступаюць у якасці ядраў для ўтварэння крышталяў лёду. Аднак гэта не было выразна прадэманстравана з выкарыстаннем вялікага набору дадзеных. У даследаванні, апублікаваным 31 ліпеня 2025 года, даследчыкі пацвердзілі гэтую залежнасць.спяваць 35 гадоў спадарожнікавых дадзеных. Яны паказалі, што доля аблокаў, пакрытых лёдам (г. зн. суадносіны частаты лёду на вяршыні воблака да агульнай частаты (ITF) in Паўночнае паўшар'е паміж −15° і −30°C моцна карэлюе з колькасцю пылавых часціц у аблоках. Гэта важна для мадэлявання клімату, таму што Радыяцыйнае ўздзеянне і ападкі ў аблоках будуць залежаць ад таго, ці пакрытыя яны пластом лёду або вады.
Слова «пыл» выклікае пачуццё нязручнасці і дыскамфорту, і гэта справядліва, бо пыл з прыродных крыніц і дзейнасці чалавека (напрыклад, будаўніцтва, прамысловыя працэсы і рух транспартных сродкаў) уносіць у паветра цвёрдыя часціцы, што прыводзіць да забруджвання паветра, якое негатыўна ўплывае на здароўе дыхальнай і сардэчна-сасудзістай сістэм. У засушлівых і паўзасушлівых рэгіёнах пясчаныя і пылавыя буры падымаюць у паветра вялікую колькасць мінеральных часціц пылу. У выніку забруджванне паветра ўплывае на здароўе насельніцтва, навакольнае асяроддзе і радыяцыйны баланс.
Мінеральны пыл, які пераносіцца ў паветры, таксама адыгрывае важную ролю ў кліматычнай сістэме. Ён паглынае і рассейвае сонечнае і цеплавое выпраменьванне, тым самым непасрэдна ўплывае на энергетычны баланс зямной сістэмы. Любая змена мінеральнай пылавай нагрузкі ў атмасферы змяняе радыяцыйны баланс рэгіёна (г.зн. чыстае змяненне радыяцыйнага патоку з-за пылу або радыяцыйнага ўздзеяння пылу). Часціцы памерам да 0.2 мкм, якія пераносяцца ў паветры, таксама выступаюць у якасці зародка для ўтварэння кропель воблакаў, калі на іх кандэнсуецца вадзяная пара. Гэтыя часціцы, якія называюцца ядрамі кандэнсацыі воблакаў (ЯВК), служаць асновай для кропель воблакаў і маюць важнае значэнне для пачатку ўтварэння кропель воблакаў, развіцця аблокаў і дажджу. Яны ўскосна ўплываюць на кліматычную сістэму Зямлі, у тым ліку на радыяцыйнае ўздзеянне. Змены канцэнтрацый часціц, якія пераносяцца ў паветры і дзейнічаюць як ЯВК, аказваюць значны ўплыў на ўласцівасці воблакаў, радыяцыйнае ўздзеянне і клімат.
Тыпы аблокаў і ясуадносіны частаты да агульнай (ITF)
Аблокі могуць быць трох тыпаў у залежнасці ад таго, ці складаюцца яны ў асноўным з крышталяў лёду ці з кропель вады. Ледзяныя аблокі складаюцца з крышталяў лёду, якія ўтвараюцца ў выніку зародкаўтварэння вакол часціц-зародкаў лёду (НЗЛ), такіх як мінеральны пыл. Звычайна яны ўтвараюцца на вялікіх вышынях, дзе пераважае тэмпература замярзання. Вадзяныя аблокі, з іншага боку, складаюцца ў асноўным з кропель вады і ўтвараюцца, калі вадзяная пара ў атмасферы астывае і кандэнсуецца ў кроплі вады вакол ядраў кандэнсацыі аблокаў (ЯКВ), такіх як часціцы пылу або солі. Аблокі змешанай фазы ўтрымліваюць як крышталі лёду, так і пераахалоджаныя кроплі вады. Гэты працэс, калі пераахалоджаныя кроплі вады замярзаюць на крышталях лёду або іншых часціцах лёду, што прыводзіць да значнага павелічэння іх масы і шчыльнасці, называецца замярзаннем. Замярзанне назіраецца ў асноўным у аблоках змешанай фазы пры тэмпературах ад -5°C да -25°C у месцах, дзе пераахалоджаныя кроплі вады замярзаюць пры сутыкненні з крышталямі лёду. Частата лёду да агульнай колькасці (ЧАА) - гэта доля ледзяных аблокаў у параўнанні з агульнай колькасцю аблокаў, якія назіраюцца на ўзроўні верхняга пласта аблокаў.
Працэсы ўздзеяння мінеральнага пылу на кліматычную сістэму добра вывучаны, аднак даследчыкам трэба было вырашыць як мінімум дзве праблемы.
Па-першае, існавала нявызначанасць у ацэнцы прамога і ўскоснага ўздзеяння мінеральнага пылу на клімат у глабальным маштабе. Місія EMIT (Earth Surface Mineral Dust Source Investigation), размешчаная на борце МКС, вырашае гэтую праблему, складаючы картаграфаванне складу мінеральнага пылу ў засушлівых рэгіёнах Зямлі і прадастаўляючы глабальны набор дадзеных для мадэлявання клімату. Яна дасягнула важнай вехі 27 ліпеня 2022 года, калі ўпершыню зняла Зямлю. У мінулым годзе, у 2024 годзе, яна перайшла ў пашыраную фазу місіі як мінімум да 2026 года.
Па-другое, хоць даўно вядома, што доля аблокаў з лёдам залежыць ад часціц пылу ў воблаку, якія выступаюць у якасці ядраў для ўтварэння крышталяў лёду, аднак гэта не было выразна прадэманстравана з выкарыстаннем вялікага набору дадзеных. У даследаванні, апублікаваным 31 ліпеня 2025 года, даследчыкі пацвердзілі гэтую сувязь, выкарыстоўваючы 35 гадоў спадарожнікавых дадзеных. Яны паказалі, што доля аблокаў з лёдам (г.зн., суадносіны лёду на вяршыні воблакаў да агульнай частаты або ITF) у Паўночным паўшар'і паміж −15° і −30°C моцна карэлюе з колькасцю часціц пылу ў аблоках. Гэта важна для мадэлявання клімату, таму што радыяцыйнае ўздзеянне і ападкі ў аблоках будуць залежаць ад таго, ці пакрытыя яны пластом лёду або вады.
***
(Падзяка: Доктар Саччыдананд Сінгх, галоўны навуковы супрацоўнік CSIR-NPL, Індыя, за каштоўны ўнёсак у тэму і рэдагаванне)
***
Спасылкі:
- Вільянуэва Д. і інш. 2025. Замярзанне кропель, выкліканае пылам, тлумачыць фазу верхавіны воблакаў у паўночных экстратропіках. НАВУКА. 31 ліпеня 2025 г. Том 389, выпуск 6759, с. 521-525. DOI: https://doi.org/10.1126/science.adt5354
***
артыкулы па тэме
- Уплыў атмасфернага мінеральнага пылу на клімат: місія EMIT дасягнула этапу (1 жніўня 2022 г.).
***
 in the Northern Hemisphere between −15° and −30°C strongly correlates with the abundance of dust particles in the clouds. This is important for climate modelling because radiative forcing and precipitation of the clouds will be influenced by whether they are topped by a ice or water cloud layer.){kind=link}