Пыль ледникового происхождения может внести значительный вклад в оледенение арктических низкоуровневых облаков, особенно в летнее время.
Международная группа, возглавляемая японскими учеными, сделала важные выводы, подчеркивающие влияние пыли на оледенение облаков в арктическом регионе. Их результаты способствуют лучшему пониманию влияния климата на облака, которые считаются одними из самых важных, но сложных регуляторов температуры на Земле: в зависимости от условий они либо усиливают потепление, либо, наоборот, способствуют охлаждению, задерживая тепло или отражая солнечный свет, соответственно. Результаты исследования представлены в журнале Nature Geoscience.
«На сегодняшний день исследования источников пыли в основном сосредотачивались на засушливых и полузасушливых районах на малых и средних высотах. Однако недавние результаты показывают, что пылевые частицы могут также приходить из областей на больших высотах свободных ото льда и растительности, поэтому у нас возник вопрос о том, влияют ли эти частицы на оледенение облаков», – пишут авторы исследования.
Ледник Brøggerbreen и его окрестности демонстрируют накопление осадочного материала. Credit: Yutaka Tobo, Ph.D., the National Institute of Polar Research, Japan.
Облака играют одну из важнейших ролей в атмосферной системе, так как являются ключевыми игроками в поддержании ее радиационного баланса, а также участвуют в сохранении энергетического равновесия на нашей планете. Они состоят из частиц, таких как ледяные кристаллы и / или капли. При охлаждении ниже 0°C молекулы воды начинают образовывать ледяные кристаллы везде, где есть минералы или другие твердые примеси.
Абсолютно чистая вода может оставаться жидкой значительно ниже обычной точки замерзания – процесс, называемый переохлаждением. Облака же включают частицы пыли, способствующие их оледенению. В частности, смешанные облака, состоящие из воды и льда, особенно чувствительны к крупицам пыли, источник которых еще предстоит установить.
Жидкая вода – высокоэффективный разрушитель льда. На фотографии видно, как поток талой воды проходит через Гренландский ледник Рассела. Credit: Kevin Krajick/Earth Institute
В текущей работе ученые рассматривали пыль, поступающую из областей ледниковых равнин или регионов отложений песка и гравия, переносимых талой водой и накапливающихся в отложениях. Фактически, такие территории являются основным источником пыли в холодных высоких широтах.
«Мы обнаружили, что пыль, происходящая из ледниковых равнин, может служить очень эффективным зерном для зарождения льда по сравнению с пустынной минеральной пылью. Это происходит из-за присутствия небольших количеств органического вещества, обладающего очень высокой способностью к образованию льда. Наши полевые эксперименты и моделирование также показывают, что пыль ледникового происхождения может внести значительный вклад в оледенение арктических низкоуровневых облаков, особенно в летнее время», – сообщает Ютака Тобо, ведущий автор исследования из Национального института полярных исследований (Япония).
Ученым еще предстоят дополнительные исследования, так как недавние опыты показали, что значительные выбросы пыли также могут происходить из высокоширотных источников в Гренландии, Северной Америке и Исландии. Кроме того, по мнению авторов работы, быстрое и широко распространенное отступление ледников способно привести к более активному освобождению ее частиц в высоких широтах в будущем, поэтому необходим дальнейший комплексный анализ для понимания возможного воздействия на физику облаков и осадков в Арктике, которая наиболее чувствительна к изменению климата по сравнению с любым другим регионом мира.
