Южный Океан есть самым облачным регионом на Земле, полностью покрытой круглый год. Но причина имела возможность бы быть необычной: маленькие морские организмы назвали фитопланктон, которые живут в штормовых водах океана. Новое изучение измерилось, как частицы и газы, выделенные этими существами, входят в воздух и становятся семенами туч.
Изучение воображает первую широкомасштабную корреляцию между биологической активностью в южном Океане и формированием облака. Установление той связи есть ответственным первым шагом к пониманию долговременного вопроса в моделировании климата: роль крошечных частиц и облаков воздуха назвала аэрозоли в глобальном трансформации климата.Облака и аэрозоли являются двумя из громадных диких карт в моделях климата, и предугадывание их влияния на климат еще более сложно в то время как дело доходит перед тем, как они взаимодействуют между собой.
Сажа есть одним типом аэрозоля, произведенного деятельностью человека, но существуют также естественные аэрозоли — морские брызги, сульфат, либо аммониевые соли — в воздухе. Эти частицы вся форма «семена», около которых пар уплотняет и формирует маленькие капельки, преобразовывающиеся в тучи.Дэниел Маккой
Диаграмма предложенной связи между биологической активностью и облаками в южном Океане, включая потенциальные источники ядер конденсации туч (сульфид этана, морские брызги, морская соль). Сульфид этана преобразовывает в сульфат в воздух; аэрозоли сульфата могут также быть произведены и деятельностью и вулканами человека.
Тучи могут играться важную роль в климате — но сложный. Низменные тучи имеют тенденцию охлаждать планету методом действия как отражатели, заставляющие солнечную радиацию отскочить назад в космос, в то время как более высокие тучи могут практически заманить в ловушку тепло и улучшить нагревание. В южном Океане модели климата были особенно бедны при завоевании влияния туч, имея тенденцию оценивать, что меньше отраженной радиации, чем практически существует.
Для улучшения этих моделей ученые должны будут осознать больше о формирующих облако аэрозолях и как они поменяли климат за прошлые 200 лет. Но это тяжело отследить, не зная, сколько «естественных» аэрозолей было в воздухе до индустриализации.Это имеет значение, в силу того, что чувствительность климата к вводам парникового газа зависит, частично, на концентрациях аэрозоля, говорит Сузанна Берроус, атмосферный ученый из Тихоокеанской Северо-западной Национальной Лаборатории в Ричленде, Вашингтон и соавторе нового изучения. “Если бы у Вас была более высокая доиндустриальная концентрация аэрозолей, то потом человеческие беспокойства к аэрозолям оказали бы меньшее влияние”.Это – то, где южный Океан входит.
В дополнение к тому, чтобы быть самым облачным местом на Земле это – также один из самых чистых, довольно нетронутых деятельностью человека. Это делает его “фантастической лабораторией для рассмотрения сотрудничеств облака аэрозоля”, говорит Грег Макфаркухэр, физик облака в Университете Иллинойса, Равнине Урбаны, кто не был вовлечен в новое изучение.Ученые постулировали, что морские организмы являются большим естественным источником атмосферных аэрозолей на протяжении многих лет, но мало изучений постарались выяснить количество этого.
Так атмосферный ученый Дэниел Маккой из университета Вашингтона в Сиэтле, вместе с другими коллегами и Норами, перевоплощёнными к спутниковым данным. Умеренное Отображение Резолюции инструмент Spectroradiometer на спутнике Терра НАСА имеет эти по капелькам облака в воздухе по широкому последовательности северного южного Океана от в 35 ° к югу к в 55 ° к югу.
Исследователи сравнили эти сведенья с концентрациями региона хлорофилла a, тип хлорофилла, довольно часто служащего полномочием для биологической активности в океанах.То, что они нашли, было однозначной связью между участками океана с высокой облачностью и биологической активностью. В среднем океанская судьба повышает число капелек облака примерно на 60% каждый год, информирует бригада онлайн сейчас в Научных Трансгрессиях. Летом результат есть самым сильным — формирование облака, возможно, удвоено как удар фитопланктона в разгар.
Потенциал для отражения энергии назад в космос есть также самым сильным летом, когда более броские рефлексивные тучи формируют право, когда поступающая радиация есть также самой сильной, говорит Маккой. Это в итоге переводит на дополнительную отраженную солнечную радиацию примерно 10 ватт за квадратный метр — сопоставимый на сумму отраженной энергии в северном полушарии из-за тяжелого загрязнения.Бригада также стремилась осознать больше об главных механизмах, которыми фитопланктон оказывает помощь организовать облака. “Существует по крайней мере два пути, которыми фитопланктон может оказывать влияние на аэрозоли в воздухе”, говорят Норы. Любой через выбросы газа сульфида этана фитопланктоном.
В атмосфере тот газ химически преобразовывается для сульфатирования, весьма действенное ядро конденсации туч. Второй путь через морские брызги: Органическое вещество в океане собирается на коже маленьких пузырей в поверхностных волнах; в то время как воды взбалтывают морские брызги в воздух, они также повышают эти нагруженные пузыри, также служащие ядрами конденсации туч. Исследователи нашли, что от в 35 ° к югу к в 45 ° к югу, водные капельки, организованные по большей части подобающий сульфатировать аэрозоли, в то время как предстоящий юг, в 45 ° к последовательности на 55 ° океана, органического вещества в морских брызгах был главным источником семян облака.
Эти результаты являются ответственным первым шагом, Макфаркухэр говорит: “Эта бумага сделала громадную работу в документировании сезонных и пространственных корреляций” и в демонстрации, что и органическое вещество и аэрозоли сульфата ответственны для создания облака в южном Океане. Но, он додаёт, мы сейчас должны осознать по какой причине. Чтобы сделать добрейшую работу и улучшить модели климата, ученым легко нужны более яркие наблюдения физических и химических особенностей аэрозолей, и вдобавок тех из самих туч, говорит он.
Упрочнение пребывает в том, чтобы в движении собрать такие данные в южном Океане — интернациональный проект называющиеся SOCRATES (южные Океанские Тучи, Радиация, Аэрозольный транспорт Экспериментальное Изучение), на котором Макфаркухэр есть членом планирующей бригады. Проект Сейчай ищет финансирование от Национального научного фонда.
Эти, такие как они будут ответственны, он говорит, для получения более подробной картины механизмов формирования облака. “В итоге это – единственный метод воображать сотрудничества облака аэрозоля в моделях”.