Asap dari kebakaran mencegah hujan turun

Asap dari kebakaran mencegah hujan turun
Asap dari kebakaran mencegah hujan turun
Anonim

Selama pemadaman kebakaran hutan, semua orang melihat awan hujan dengan harapan di langit. Tapi mereka masih belum muncul. Ilmuwan Amerika selama percobaan mereka memastikan bahwa munculnya awan hujan terhalang oleh … asap dari kebakaran.

Sebuah tim peneliti dari universitas di Amerika Serikat bagian barat telah menguji secara eksperimental fakta yang diketahui bahwa abu partikulat kecil dalam asap kebakaran hutan mempengaruhi pembentukan tetesan hujan di awan. Hal ini berpotensi mengakibatkan berkurangnya curah hujan dan meningkatnya kekeringan, yang selanjutnya berkontribusi pada penyebaran kebakaran.

Sebuah artikel tentang penelitian ini diterbitkan dalam jurnal ilmiah Geophysical Research Letters.

Ketika kebakaran hutan melepaskan asap ke atmosfer, partikel abu padat kecil dari pohon dan rumput yang terbakar dibuang ke atmosfer bersama dengan gas pembakaran. Para ilmuwan telah menamai suspensi materi partikulat ini di udara dan produk pembakaran asap aerosol. Tetesan air dapat mengembun pada partikel asap aerosol di awan kumulus. Dan mereka mengembun.

Proses kondensasi tergantung pada ketinggian awan di atmosfer, komposisi kimia aerosol, bentuk kristal, dan sifat lainnya. Misalnya aerosol abu vulkanik berbeda dengan aerosol kebakaran hutan.

Image
Image

Kehadiran aerosol di awan cumulonimbus rendah dan tinggi juga mempengaruhi kemampuan awan untuk menurunkan hujan secara berbeda. Katakanlah, "jamur" dari ledakan atom adalah awan yang diisi dengan partikel padat yang dihancurkan oleh ledakan di daerah tersebut. Dan awan cumulonimbus aerosol setinggi hingga 20 kilometer ini hanya menumpahkan hujan lebat.

Para ilmuwan telah mengetahui hal ini setidaknya selama 60 tahun.

Diketahui juga bahwa di awan aerosol, berbeda dengan awan "murni", ada lebih banyak pusat kondensasi - tepatnya dengan jumlah partikel aerosol. Ini berarti bahwa volume air di awan dibagi menjadi lebih banyak tetes. Dari sini dapat disimpulkan bahwa ada lebih banyak tetesan di awan aerosol, dan masing-masing tetesan ini lebih kecil daripada di awan tanpa aerosol, dengan volume air yang sama di kedua awan. Dalam hal ini, awan dengan aerosol mungkin tidak memberikan hujan karena ukuran tetesannya yang terlalu kecil.

Semakin banyak tetesan di awan, semakin buruk mentransmisikan sinar matahari dan semakin baik memantulkannya. Artinya, awan aerosol juga mendinginkan permukaan tempat ia melayang.

Dan kebaruan karya peneliti Amerika terletak pada kenyataan bahwa untuk pertama kalinya mereka mengukur efek aerosol dari kebakaran hutan pada kemungkinan curah hujan di wilayah tertentu - Amerika Serikat bagian barat. Para ilmuwan telah mempelajari asap dari kebakaran hutan di awan kumulus yang relatif rendah - pada ketinggian dua hingga tiga kilometer.

Untuk mengetahui mengapa aerosol asap dari kebakaran mengganggu pembentukan tetesan hujan di awan kumulus di atas kebakaran hutan, para ilmuwan Amerika memutuskan dengan mengambil sampel udara dengan tetesan dari awan kumulus. Mereka melakukan ini saat berada di atas pesawat penelitian selama kebakaran hutan 2018 di Amerika Serikat bagian barat.

Ternyata awan kumulus aerosol asap mengandung lima kali lebih banyak tetesan hujan daripada awan kumulus "murni". Tapi ukuran tetesan hujan di awan asap adalah setengah dari ukuran awan yang bersih dari asap. Tetesan air di awan kumulus yang khas tumbuh hingga diameter sekitar 8 mikrometer (0,08 mm). Dan dalam awan kumulus dengan aerosol asap dari kebakaran hutan di Amerika Serikat bagian barat, diameter tetesan rata-rata ternyata sekitar 4 - 5 mikrometer. Ukuran kecil dari tetesan mencegah mereka jatuh ke tanah dengan hujan, penulis penelitian percaya. Ingatlah bahwa diameter tetesan hujan biasanya dari 0,5 hingga 7 milimeter.

"Kami terkejut melihat seberapa efisien partikel [aerosol] yang didominasi organik ini membentuk tetesan di awan dan betapa besar dampaknya terhadap mikrofisika awan," kata penulis utama studi Cynthia Twohy dari Scripps Institute of Oceanography, University of California, San Diego. …

Pada awan tinggi, penambahan partikel aerosol lebih banyak dapat memperkuat awan dan menyebabkan hujan. Tetapi untuk awan kumulus rendah, yang terjadi adalah kebalikannya, menurut hasil percobaan oleh para peneliti Amerika, yang dimuat dalam sebuah artikel yang diterbitkan.

“Yang membuat saya tertarik dengan artikel ini adalah keterkaitannya dengan siklus hidrologi,” kata Ann Marie Carlton, ahli kimia di University of California, Irvine yang tidak terlibat dalam penelitian ini. siklus hidrologi.”

Mikrofisika awan sangat kompleks, dan para peneliti, selain ukuran tetesan hujan yang lebih kecil, dalam artikel mereka juga mencatat faktor-faktor lain dalam efek keseluruhan asap pada iklim regional. Misalnya, di awan kecil, tetesan yang lebih banyak dan lebih kecil memantulkan sinar matahari lebih kuat dan dengan demikian mendinginkan permukaan bumi di atasnya.

Studi oleh para ilmuwan Amerika berfokus pada awan kumulus kecil yang menutupi sekitar seperempat bagian barat Amerika Serikat di musim panas. Namun, jenis awan lainnya, seperti awan cumulonimbus tinggi yang membawa badai petir dan angin puting beliung, mungkin menunjukkan sifat yang berbeda.

Saat hujan musim panas di AS bagian barat berkurang, Tui percaya bahwa efek pemicu kekeringan lebih diutamakan daripada fenomena penyebab hujan seperti pembentukan awan hujan.

"Selama beberapa dekade terakhir, curah hujan musim panas di wilayah tersebut telah menurun dan suhu telah meningkat. Efek awan kemungkinan menjadi bagian penting dari proses ini. Saya berharap hasil kami akan berfungsi sebagai dorongan untuk pemodelan rinci [atmosfer] regional.] fenomena yang akan membantu kita menilai dampak asap pada awan dan iklim di wilayah tersebut,” catat Tui.

Sebelumnya, kami berbicara tentang bagaimana para ilmuwan mengukur kekeruhan dan bagaimana perangkat Rusia yang baru akan membantu. Kami juga menulis bahwa para ahli PBB menganggap perubahan iklim "tidak ambigu" dan "belum pernah terjadi sebelumnya", dan menjelaskan apa yang akan terjadi pada lingkungan jika lahan pertanian muncul di Kutub Utara.

Direkomendasikan: