Rodney Weber, en professor ved Georgia Tech's School of Earth &Atmospheric Sciences, Athanasios Nenes, en professor og Georgia Power Scholar ved School of Earth &Atmospheric Sciences og School of Chemical &Biomolecular Engineering, og Yuzhong Zhang, en postdoc-forsker. Kredit:Rob Felt
Naturbranden, der har raset over mere end 150, 000 acres af Okefenokee-sumpen i Georgia og Florida har sendt røg, der bølger op i himlen, så langt øjet rækker. Nu, ny forskning offentliggjort af Georgia Institute of Technology viser, hvordan røgen kan påvirke atmosfæren og klimaet meget mere end tidligere antaget.
Forskere har fundet ud af, at kulstofpartikler, der frigives til luften fra brændende træer og andet organisk materiale, er meget mere tilbøjelige end tidligere antaget til at rejse til de øverste niveauer af atmosfæren, hvor de kan forstyrre stråler fra solen - nogle gange afkøler luften og andre gange opvarmer den.
"Det meste af det brune kulstof, der frigives til luften, forbliver i den lavere atmosfære, men en brøkdel af det kommer op i den øvre atmosfære, hvor det har en uforholdsmæssig stor effekt på den planetariske strålingsbalance - meget stærkere, end hvis det hele var ved overfladen, " sagde Rodney Weber, en professor ved Georgia Tech's School of Earth &Atmospheric Sciences.
Studiet, som blev offentliggjort 22. maj i tidsskriftet Natur Geovidenskab , blev sponsoreret af NASA Radiation Sciences Program og NASA Tropospheric Composition Program.
Forskerne analyserede luftprøver indsamlet i 2012 og 2013 af NASA-fly fra den øvre troposfære - omkring syv miles over jordens overflade - på steder over hele USA. De fandt overraskende niveauer af brunt kulstof i prøverne, men meget mindre sort kulstof.
Mens sort kulstof kan ses i mørke røgfaner, der stiger op over brændende fossile brændstoffer eller biomassebrændstoffer ved høj temperatur, brunt kul produceres fra den ufuldstændige forbrænding, der opstår, når græsser, træ eller andre biologiske stoffer ulmer, som det er typisk for naturbrande. Som partikler i atmosfæren, begge kan forstyrre solstrålingen ved at absorbere og sprede solens stråler.
Klimaet er mere følsomt over for disse partikler, efterhånden som deres højde stiger. Forskerne fandt ud af, at brunt kulstof ser ud til at være meget mere sandsynligt end sort kulstof til at rejse gennem luften til de højere niveauer af atmosfæren, hvor det kan have en større indvirkning på klimaet.
"Folk har altid antaget, at når du udsender dette brune kulstof, med tiden går det væk, sagde Athanasios Nenes, en professor og Georgia Power Scholar ved School of Earth &Atmospheric Sciences og School of Chemical &Biomolecular Engineering.
Efter at det brune kulstof er ført med røgfaner ind i den lavere atmosfære, det blander sig med skyer. Derefter flyver den en tur på de dybe konvektionskræfter, der findes i skyer, for at rejse til den øvre atmosfære.
Selvom forskerne ikke kunne forklare hvordan, de fandt også ud af, at under rejsen gennem skyerne, det brune kulstof blev mere koncentreret i forhold til sort kulstof.
"Overraskelsen her er, at det brune kulstof bliver fremmet, når du går gennem skyen, sammenlignet med sort kulstof, " sagde Nenes. "Dette tyder på, at der kan være produktion af brunt kulstof i skyen, som vi ikke var klar over før."