Moć prirode: Sićušne mikročestice najodgovornije za stvaranje velikih oluja

Istraživanje se usmjerilo na moć aerosola koji su posljedica zagađenja zraka za koje su odgovorni industrija i gradovi, požari i drugi izvori.

Naučnici od ranije znaju da aerosoli igraju važnu ulogu u oblikovanju vremena i klime, a novo istraživanje pokazuje da najsitnije čestice imaju nerazmjerni učinak.

Čestice manje od hiljaditog dijela debljine ljudske vlasi mogu izazvati jačanje oluja i intenzivnije oborine.

Maleni zagađivači za koje se dugo vjerovalo da su premali da bi utjecali na formiranje kapljica zapravo su moćni proizvođači snažnih kiša.

"Pokazali smo da je prisutnost tih čestica jedan od razloga zbog kojih neke oluje postaju tako snažne i proizvode toliko kiše. U toplom i vlažnom području u kojemu su atmosferski uvjeti vrlo čisti 'upad' vrlo malenih čestica može stvoriti velike razlike", kaže Jiwen Fan iz laboratorije američkog ministarstva energetike koje je vodilo istraživanje.

Ono je bilo moguće zahvaljujući klimatskim mjerenjima koja su naučnici obavljali u periodu od 2014. do 2015. na području Amazonije koja je netaknuta osim područja oko grada Manausa u kojemu živi više od dva miliona ljudi.

Takvi su uvjeti bili idealni za istraživanje jer su naučnici mogli proučavati utjecaj zagađenja na atmosferske procese u predindustrijskim uvjetima i razdvojiti učinak čestica od učinka drugih faktora poput vlage i temperature.

Naučnici su se usmjerili na proučavanje utjecaja čestica manjih od 50 nanometara na razvoj snažnih grmljavinskih nevremena. Već je poznato da veće čestice igraju ulogu u hranjenju moćnih zračnih masa koje se dižu s tla u više slojeve atmosfere stvarajući oblake koji igraju ključnu ulogu u formiranju kapi koje se kasnije vraćaju na površinu u obliku kiša.

Naučnici su sada utvrdili da minijaturne čestice manje od 50 nanometara poput onih koje proizvode vozila i industrijski procesi mogu učiniti isto. I ne samo to. Novo istraživanje otkrilo je da te čestice čiji je utjecaj na oblake bio zanemarivan sve do sada mogu osnažiti oblake na mnogo snažniji način od većih čestica.

Kompjuterskim simulacijama naučnici su pokazali učinke tih čestica na olujne oblake. Ispostavilo se da kad nema većih čestica u toplom i vlažnom okruženju njihovo mjesto zauzimaju sitnije čestice koje učestvuju u formiranju kapi. Niska koncentracija većih čestica pridonosi većim nivoima ekscesivnog isparavanja uz relativnu vlagu koja ide više od 100 posto. To je ključni preduvjet koji potiče ultrafine čestice da formiraju kapi.

Dok su te čestice male veličinom ima ih mnogo i mogu formirati male kapi na koje se kondenzira isparavanje vode. To rezultira oslobađanjem više topline koja pak osnažuje zračne mase. Više se toplog zraka 'uvlači' u oblake i tako stvara više leda, snijega, munja i kiše.

"Pokazali smo da u čistim i vlažnim uvjetima poput onih iznad okeana i nekih tropskih kopnenih područja maleni aerosoli imaju moćan učinak na vrijeme i klimu i mogu uvelike ojačati oluje", kaže Fan.

"Šire gledano, rezultati sugeriraju da je od predindustrijskog doba do danas ljudska aktivnost možda uvelike promijenila oluje u tim područjima".

Istraživanje je objavljeno u časopisu Science.