В условиях климатического кризиса Земли, когда ученые то и дело твердят о необходимости сокращения выброса парниковых газов, чтобы остановить закипание планеты, сложно представить, что где-то на Земле есть место с самым чистым воздухом. Но это так. Ученые десятилетиями пытаются объяснить этот феномен, пишет Science Alert.
Этим удивительным местом является Южный океан — ученые обнаружили, что именно здесь находится самый чистый воздух на всей планете. Можно подумать, что это обусловлено отсутствием человеческой активности, но это не совсем так. Здесь действительно меньше людей, использующих промышленные химикаты и сжигающих ископаемое топливо. Однако существуют также и природные источники аэрозолей, загрязняющих воздух, например, соль из морских брызг или пыль, поднятая ветров.
Независимо от происхождения ученые называют "аэрозолями" все твердые частицы или капли жидкости, подвешенные в воздухе. В то же время исследователи называют чистым лишь тот воздух, который имеет низкий уровень содержания аэрозолей, независимо от их источника.
Долгое время ученые не могли понять, почему воздух остается столь чистым в Южном океане, однако в новом исследование, они похоже нашли объяснение: облака и дождь играют в процессе очистки атмосферы важную роль.
Уровень аэрозолей над Южным океаном зависит от целого ряда факторов, например, количества соленых брызг и сезонных колебаний роста фитопланктона, являющихся источником переносимых по воздуху частиц сульфатов. При этом наименьшее количество сульфатов производится зимой, когда воздух над Южным океаном наиболее чист.
Также известно, что Южный океан является самым облачным местом на планете: здесь чаще всего случаются кратковременные спорадические ливни. В результате команда из Университета Монаш и Мельбурнского университета сосредоточились на том, чтобы понять роль облаков и дождя в очистке воздуха.
Авторы исследования использовали новое поколение спутников, которое позволило изучить изображения облаков с беспрецедентной детализацией. Команда также разработала компьютерную программу для распознавания различных моделей облаков на всей территории Южного океана.
В частности ученые пытались обнаружить в облачном небе характерные соты — эти сотовидные облака представляют особый интерес для науки, поскольку играют важную роль в регулировании климата. Например, когда сотовая ячейка заполнена облаком, она становится ярче, а значит отражает больше света обратно в космос. Таким образом, сотовые облака фактически помогают сохранить Земле прохладу.
В то же время пустые сотовые ячейки пропускают больше солнечного света. По словам команды, эти сложности являются источником ошибок в моделировании климата планеты, поскольку их воздействие не учитывается должным образом.
Исследователи отмечают, что открытость и закрытость сотовых ячеек также зависит от количества осадков, которые они могут произвести — все это так или иначе влияет на климатические модели и их погрешность. К счастью, эти соты достаточно велики, а потому их можно увидеть из космоса — их диаметр составляет от 40 до 60 км. В ходе нового исследования ученые смогли изучить их с помощью спутниковых изображений.
Команда сравнила структуру сотовых облаков с измерениями аэрозолей обсерватории Кеннаук/Кейп-Грим, а также с наблюдениями Бюро метеорологии за количеством осадков с помощью близлежащего дождемера. Результаты показывают, что дни с самым чистым воздухом связаны с наличием открытых сотовых облаков.
Теперь ученые предполагают, это происходит потому, что эти облака порождают спорадические, но интенсивные ливни, которые, похоже, "вымывают" частицы аэрозоля из воздуха. Выводы ученых могут показаться нелогичными, однако, похоже, что открытые соты производят в 6 раз больше дождя, чем закрытые. Таким образом, то, что со спутника выглядит как менее облачная погода, на самом деле вызывает наиболее эффективные ливни для смывания аэрозолей. Тогда как заполненный или замкнутый сотовый узор, который выглядит более мутным и менее эффективен.
Результаты также свидетельствуют о том, что пустые соты чаще встречаются зимой, что соответствует более чистому воздуху в Южном океане. Авторы исследования также хотели узнать, почему облачные поля над Южным океаном выглядят именно так. Они обнаружили, что неуправляемые штормы, пересекающие океан, по-видимому, создают эти открытые или закрыты ячейки.
