Rola aerozoli w atmosferze ziemskiej, wpływ na klimat

Aerozole atmosferyczne to pyły i kropelki zawieszone w powietrzu, częściowo bilansujące wpływ CO2 na globalne ocieplenie.

Efekt aerozolowy jest przykładem złożoności interakcji kształtujących klimat Ziemi.

Aerozol to mieszanina gazów i kropelek lub drobin stałych, rozproszonych na tyle, że sprawia wrażenie jednorodnej.

O aerozolu atmosferycznym mówimy wtedy, gdy w powietrzu występują pyły albo kropelki na tyle drobne(średnica do 10 mikrometrów), że przez długi czas nie opadają a podążają razem z masą powietrza.

Są to najczęściej kryształy soli morskiej, pyłki roślin, pył wulkaniczny, cząstki dymu ze spalania, kurz miejski. Mamy tu zatem do czynienia zarówno z rezultatami działalności człowieka, jak i procesów naturalnych.

Poza oddziaływaniem na zdrowie, aerozole atmosferyczne wpływają także na pogodę i klimat. Ich obecność jest niezbędna dla powstawania chmur, w dużym uproszczeniu można powiedzieć, że im więcej aerozoli tym więcej chmur.

Pierwsze badania całościowego wpływu aerozoli na bilans energetyczny Ziemi wykazały, że ich obecność powoduje iż więcej energii(pochodzącej ze Słońca) jest oddawane przestrzeni kosmicznej niż przyjmowane przez system atmosfera-planeta.

Jest ona albo bezpośrednio odbijana przez aerozole(lewa strona ilustracji) lub odbijana i wypromieniowana przez chmury powstałe ze względu na  obecność aerozoli(prawa strona ilustracji).

Na przestrzeni lat w rezultacie prowadzonych prac badawczych zrozumiano, że rodzaj aerozolu tj. jego średnica, zagęszczenie i skład chemiczny determinuje nie tylko ilość chmur ale także ich typ, dynamikę powstawania oraz intensywność opadu, towarzyszącego danemu rodzajowi zachmurzenia.

Przykładowo w umiarkowanych szerokościach geograficznych aerozole wprowadzane przez aglomerację miejską w okresie letnim(pyły transportowe, zanieczyszczenia przemysłowe) dają impuls dla powstania olbrzymich struktur konwekcyjnych, przyczyniając się do lokalnych powodzi.

Systemy chmurowe tego typu „zabierają” dostępną parę wodną, powodując niedobory wody w sąsiednich regionach, która w normalnych warunkach zostałaby rozdystrybuowana w sposób jednorodny w postaci średniointensywnego deszczu na całym obszarze.

Rozwój wiedzy dotyczącej wpływu aerozoli na bilans energetyczny Ziemi daje pogląd w jaki sposób świat nauki ujmuje różne czynniki, wszechstronnie uwzględniając ich wkład w scenariuszach klimatycznych, pokazujących systematyczny wzrost średniej temperatury naszej planety, spowodowany obecnością gazów cieplarnianych emitowanych przez człowieka.

Źródło, fotografie:  Nauka o klimacie,IPCC, NASA