Det sydlige Ocean har den reneste luft på Jorden - videnskabsmænd har netop opdaget hvorfor
Det sydlige Ocean er kendt for at have den reneste luft på Jorden. Men de præcise årsager til hvorfor har indtil nu været et mysterium.
Der er mere i det end blot mangel på menneskelig aktivitet. Ja, der er færre mennesker dernede, der bruger industrikemikalier og brænder fossile brændstoffer. Men der er også naturlige kilder til fine partikler, såsom salt fra havsprøjt eller støv pisket op af vinden.
Uanset oprindelse er fine faste partikler eller flydende dråber suspenderet i luft kendt som "aerosoler". Vi anser ren luft for at have lave niveauer af aerosoler uden at skelne mellem naturlige eller industrielle kilder.
Vores seneste forskning, offentliggjort i npj Climate and Atmospheric Science , har opdaget, at skyer og regn spiller en afgørende rolle i at skrubbe atmosfæren ren.
Forstå rollen som skyer og regn
Aerosolniveauer over det sydlige ocean påvirkes af en række faktorer. Disse omfatter mængden af saltspray og sæsonbestemt variation i væksten af bittesmå plantelignende organismer kaldet fytoplankton, som er en kilde til luftbårne sulfatpartikler.
Der produceres færre sulfater om vinteren, hvilket er når luften over det sydlige ocean er mest uberørt.
Men det er ikke hele historien. Det sydlige Ocean er også det mest overskyede sted på Jorden. Den oplever kortvarige, sporadiske byger som ingen andre steder. Vi ønskede at forstå, hvilken rolle skyer og regn spiller for at rense luften.
Den største barriere for at forstå disse processer har altid været manglen på højkvalitetsobservationer af skyer, nedbør og aerosoler i denne dårligt observerede region af verden.
Heldigvis giver en ny generation af satellitter os mulighed for at studere billeder af skyer i hidtil usete detaljer. Vi udviklede et computerprogram til at genkende forskellige skymønstre over et stort område af det sydlige ocean.
Især var vi på udkig efter karakteristiske honningkageformede mønstre i skyfeltet. Disse honeycomb-lignende skyer er af stor interesse, fordi de har en stor rolle i at regulere klimaet.
Når honeycomb-cellen er fyldt med sky eller "lukket" er den hvidere og lysere og reflekterer mere sollys tilbage til rummet. Så disse skyer hjælper med at holde Jorden kølig.
Tomme eller "åbne" honeycomb-celler slipper derimod mere sollys ind.
Disse forviklinger forbliver en fejlkilde i modelleringen af Jordens klima, fordi de ikke er korrekt inkluderet. Det er vigtigt at få balancen mellem åbne og lukkede celler rigtigt, ellers kan resultaterne være langt væk.
Hvorvidt honeycomb-cellerne er åbne eller lukkede, afhænger også af mængden af nedbør, de kan producere.
Cellerne er store nok til at blive set fra rummet, omkring 40-60 km i diameter. Så vi kan studere dem ved hjælp af satellitbilleder.
Vores forskning er særlig aktuel i betragtning af denne måneds lancering af et sky- og nedbørseksperiment ved Kennaook/Cape Grim i Tasmanien. Det sigter mod at få data i højere opløsning om skyer, regn og sollys.
Skrubber aerosoler ud af himlen
Vi sammenlignede honeycomb-skymønstrene med målinger af aerosoler fra Kennaook/Cape Grim-observatoriet og også med Bureau of Meteorologys nedbørsobservationer fra en nærliggende regnmåler.
Vores resultater viste, at dage med den reneste luft var forbundet med tilstedeværelsen af åben bikagesky. Vi tror, det skyldes, at disse skyer genererer sporadiske, men intense regnbyger, som ser ud til at "vaske" aerosolpartiklerne ud af luften.
Det er noget kontraintuitivt, men det viser sig, at de åbne celler indeholder mere fugt og producerer mere regn end de bløde hvide lukkede celler fyldt med skyer. Vi fandt ud af, at de åbne bikageskyer producerede seks gange så meget regn som de lukkede.
Så hvad der ligner mindre overskyet vejr via satellit, udløser faktisk de mest effektive regnbyger til at vaske aerosoler ud. Hvorimod det fyldte eller lukkede honeycomb-mønster, som ser mere uklart ud, er mindre effektivt. Det var et af de mere overraskende aspekter af vores resultater.
Vi fandt, at de tomme honningkager var langt mere almindelige i vintermånederne, hvor luften er renest.
Vi ville også vide, hvad der får skyfelter til at se ud, som de gør. Vores analyse tyder på, at store vejrsystemer styrer skyfeltets mønster. Mens uregerlige storme sporer hen over det sydlige ocean, producerer de disse åbne og lukkede celler.
Frisk luft og bedre klimamodeller
Vores forskning har tilføjet en ny brik til puslespillet om, hvorfor det sydlige ocean har verdens reneste luft. Regn er nøglen, især regn fra disse klare, åbne skyer af bikagecelletypen. Vi var de første til at opdage, at de virkelig er ansvarlige for at rense al den luft, der strømmer over det sydlige ocean.
Disse honeycomb-mønstre findes også i både det nordlige Atlanterhav og det nordlige Stillehav om vinteren. Så vores arbejde vil også hjælpe med at forklare, hvordan disse skyer fjerner aerosoler, herunder støv og forurening på disse steder. Og vores resultater vil hjælpe med at forbedre klimamodeller, hvilket muliggør mere præcise forudsigelser.
Regn skurer aerosoler ud af himlen på nogenlunde samme måde som en vaskemaskine renser tøj.
Efter koldfronten er kommet igennem, er luften ren. Hvis du overvintrer på Australiens sydkyst, kan du indånde fordelene, da denne friske luft kommer ind fra det sydlige ocean.
Vi vil gerne anerkende de værdifulde bidrag fra CSIRO, ANSTO og Bureau of Meteorology til denne forskning.
Flere oplysninger: T. Alinejadtabrizi et al, Våd aflejring i lavvandet konvektion over det sydlige Ocean, npj Climate and Atmospheric Science (2024). DOI:10.1038/s41612-024-00625-1
Journaloplysninger: npj Klima og atmosfærisk videnskab
Leveret af The Conversation
Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel. 
Varme artikler
-
Frankrig og dele af England ser den tørreste juli nogensinde nogensindeStrækninger af det sydlige og østlige England registrerede den laveste nedbør i juli nogensinde. Frankrig og dele af England oplevede deres tørreste juli nogensinde, sagde landenes vejragenturer ma -
Omkring halvdelen af hydraulisk brudte brønde findes inden for 2 til 3 kilometer fra indenlandske…Hydraulisk brækkede brønde i Californiens Central Valley. Kredit:Debra Perrone Hvor sikkert er det vand, du drikker? For de 45 millioner amerikanere, der får deres drikkevand fra private grundvand -
Gårdafstrømning og den forværrede algepestCharterbådskaptajn Dave Spangler har en prøve af alger fra Maumee Bay i Lake Erie i Oregon, Ohio, på fredag, 15. sept., 2017. Forskere anslår omkring 85 procent af Maumees fosfor, som fremmer algevæks -
De molekylære egenskaber af opløst organisk stof i en eutrof kystbugtKonceptuelt diagram af poolen af opløst organisk stof. Kredit:Science China Press Kystbugter er betydningsfulde overgangszoner, der forbinder terrestriske og marine økosystemer. Xiangshan Bay er
- 5 blinkende galakser hjælper os med at afsløre mysteriet om Mælkevejenes manglende stof
- Forskere undersøger baby-tyrannosaur-fossil fundet i Montana
- Tekstanalyse af tusindvis af bevillingsabstrakter viser, at skrivestil betyder noget
- Earth Observing – 1 satellit er pensioneret, efterlader en arv af spektakulære billeder
- Tidlig månemodel viser heavy metal atmosfære
- Fotoniske strålingssensorer overlever enorme doser ubeskadiget