Sanayi öncesi atmosfer, daha önce düşündüğümüzden daha fazla parçacık ve çok daha parlak bulutlar içeriyordu. Bu son bulma CLOUD deneyinde, Cenevre yakınlarındaki CERN parçacık fiziği laboratuarında 80 bilim adamları arasında bir işbirliği yapıldı. İnsanlar kirlilik eklemeye başlamadan önce atmosferde neler olduğuna ve gelecekte tekrar nasıl olabileceğine dair anlayışımızı değiştiriyor.

Çoğu bulut damlacıkları, oluşumları ve büyümeleri için "tohum" olarak işlev görecek küçük havadaki parçacıklara ihtiyaç duyarlar. Bir bulutun bu tohumlardan daha fazla ve bu nedenle daha fazla damlacık varsa, daha parlak görünecek ve Dünya'nın yüzeyinden daha fazla güneş ışığını uzaklaştıracaktır. Bu da iklimi soğutabilir. Bu nedenle, atmosferdeki parçacıkların sayısını ve boyutunu anlamak, gezegenin bulutlarının ne kadar parlak ve yansıtıcı olduğunu değil, aynı zamanda küresel sıcaklıkların ne olacağını da tahmin etmek için çok önemlidir.

Bugün, bu parçacıkların yaklaşık yarısı doğal kaynaklardan geliyor. Bu, zemindeki tozu, volkanları, kurum yapan orman yangınlarını veya atmosferi küçük miktarda tuz bırakarak havada asılı kalan deniz spreyini içerir.

Havadaki birçok partikül de fosil yakıtları yakmamıza neden olur. Bu, atmosferde fakat aynı zamanda atmosferdeki sülfürik aside yapılan sülfür dioksit gazı üretir. Asit yağmuru yaratmasının yanı sıra, sülfürik asit molekülleri birbirine yapışabilir ve parçacıklara dönüşmek. Gibi diğer moleküller amonyak genellikle sülfürik asit moleküllerini bir araya yapıştırmaya yardımcı olur ve genel olarak bu işlem oluşur yaklaşık yarım bulutun bugünkü atmosferde parçacıkları tohum.

The BULUT CERN'de yapılan bir deney de son zamanlarda şunu keşfetti: ağaçlardan yayılan gazlar Atmosferdeki bulutlar için yeni tohumlar oluşturmak üzere birbirine yapışabilir - daha önce de düşünülmüş olduğu gibi diğer kirleticilerden yardım gerekmeden. Bilim adamları, bulut tohumlarının, süreci başlatmak için birbirine yapışmak için birbirine yapışması için sülfürik aside (genellikle diğer bileşiklerle karıştırılmış) veya iyot moleküllerine ihtiyaç duyduklarını düşünüyorlardı.

Yeni takip çalışmamızda, yayınlanan PNASatmosferdeki bu süreci simüle etmek için diğer CLOUD bilim insanlarıyla çalıştık. Çalışmamız, bugün bile ağaçların dünyanın en temiz ormanlık bölgelerinde bulut tohumlarının büyük bir kısmını ürettiğini göstermektedir.

Fosil yakıtların yanmasından önce atmosferin simülasyonu ciddi olarak başladı ve sanayi devrimi başladı (iklim biliminde 1750 yılı olarak tanımlandı), bugün olduğundan daha az parçacık öngörüyor. Daha az parçacıkla daha temiz bulutlar, güneş enerjisinin daha azını yansıtırdı ve belki de sezgisel olarak biraz daha gri gözükürlerdi.

CLOUD deneyi

Gazların ağaçlardan (terpenlerden) partikül yapabilme kabiliyeti ilk önce 1960’te açıklanmıştır. mavi hazlar uzak bölgelerde ormanlar üzerinde görülür. Birçok laboratuvar deneyi onayladı terpenler formu yardımcı olabilir yeni parçacıklar, fakat yakın zamana kadar sülfürik asit gibi diğer kirleticiler gerekliydi.

Bu alandaki en son gelişmelerin çoğu, CLOUD deneyi sayesinde: paslanmaz çelik bir silindir, yaklaşık üç metre çapında ve üç metre yüksekliğinde. Gazlar silindire enjekte edilir, burada atmosferde olduğu gibi reaksiyona girerler ve daha sonra partiküller oluşturmak için birbirine yapışırlar. Modern aletler, odadaki gaz moleküllerini ve parçacıkları sayar. Silindirdeki yapışkan gazların miktarını arttırdığımızda her saniye yeni parçacıkların nasıl değiştiğini inceliyoruz.

Bu atmosfer için ne anlama geliyor?

Günümüz atmosferinde, etrafta o kadar çok sülfürik asit var ki, yeni parçacıkların oluşmasına ve bulutlara ne kadar katkıda bulunduğunun ölçülmesi zor. Ancak CLOUD sonuçlarını kullanan yeni simülasyonumuz, birkaç yüz yıl önceki temiz atmosferde terpenlerin çok önemli olduğunu gösteriyor. Bilgisayar modellemesi, daha temiz endüstriyel öncesi atmosferdeki partikül konsantrasyonları tahminlerinin artırılması gerektiğini belirtirken, bugünün konsantrasyonları hakkındaki tahminlerimiz çoğunlukla değişmedi.

Karmaşık kimyasal işlemlerin tümü anlaşılmadığından, bu erken aşamada doğru tahminler yapmak zordur. Ancak, yeni sonuçlar önemli olabilir, çünkü atmosferdeki daha fazla parçacık daha yansıtıcı bulutlar ve daha serin bir iklim anlamına gelir.

Kirliliği maskeleme iklim değişikliği

Geçtiğimiz yüzyıl boyunca, atmosferdeki artan sayıda partikül nedeniyle oluşan soğutma, artan karbondioksit seviyelerine bağlı olarak ısınmanın bir kısmını telafi etti veya maskeledi. Simülasyonlarımız, bu ekstra soğutmanın daha önce düşündüğüm kadar güçlü olamayacağını gösteriyor.

Son zamanlarda var kaygılar oldu dünyadaki hava kalitesini toplu olarak iyileştirirken, atmosfere daha az parçacık yayarak, parçacıkların bulut çekirdeği gibi davranma ve soğutma etkisine sahip olma kapasitelerini de azaltacağız.

Simülasyonlarımız belirsizliğini korurken, bu yeni sürecin potansiyel önemi yanma ve diğer kaynaklardan kaynaklanan kirliliği azalttığımızda, doğal bileşiklerin bir kez daha önem kazanabileceğini göstermektedir. Bulut tohumlarını hava kirliliğinden değiştirmeye yardım ederek, ağaçlar küresel sıcaklık artışlarını sınırlamamıza yardımcı olabilir.

Yazar hakkında

Amosferik Bilim Araştırma Görevlisi Hamish Gordon, University of Leeds

Cat Scott, Atmosferik Bilimde Araştırma Görevlisi, University of Leeds

Bu yazı orijinalinde Konuşma. Okumak Orijinal makale.

İlgili Kitaplar:

at InnerSelf Pazarı ve Amazon