Norii afectați de fumul incendiilor pot produce mai puține ploaie

Când fumul se ridică de la incendiile de vegetație din vestul Statelor Unite, lovește norii cu particule minuscule în aer. Ce se întâmplă în continuare cu acești nori a fost în mare parte nestudiat. Dar în timpul sezonului incendiilor de vegetație din 2018, cercetătorii s-au îmbarcat într-o serie de șapte zboruri de cercetare, inclusiv peste nord-vestul Pacificului, pentru a ajuta la completarea acestui gol.

Folosind instrumente aeropurtate pentru a analiza micii nori cumuluși afectați de fum, oamenii de știință au descoperit că acești nori conțineau, în medie, de cinci ori mai multe picături de apă decât norii neafectați. Asta în sine nu a fost o mare surpriză; se știe că particulele organice și anorganice din fum pot servi drept nuclee minuscule pentru formarea picăturilor (SN: 12/15/20). Dar abundența de picături din norii afectați a uimit echipa.

În mod contraintuitiv, acele numeroase picături nu au făcut ca norii să producă mai multă probabilitate de ploaie. De fapt, s-a întâmplat invers. Deoarece picăturile erau aproximativ jumătate mai mari decât cele găsite într-un nor obișnuit, era puțin probabil să se ciocnească și să se îmbine cu suficiente alte picături pentru a duce la ploaie. Șansele de ploaie au fost „practic zero”, scriu cercetătorii în luna august Scrisori de cercetare geofizică.

Noua cercetare sugerează că incendiile ar putea duce la nori care produc mai puține ploaie în vestul SUA, alimentând condițiile de secetă și potențial creșterea riscului viitorului de incendii de vegetație.

Dar dinamica mediului implicată este complexă, spune Cynthia Twohy. Ea este un om de știință atmosferic din San Diego la NorthWest Research Associates, o organizație de cercetare specializată în științe geofizice și spațiale cu sediul în Redmond, Washington. De exemplu, Twohy și colegii ei au descoperit că „raportul dintre particulele care absorb și cele care împrăștie lumina în fumul a fost oarecum mai mic decât măsurat în multe studii anterioare”, spune ea.

„Mesajul general este că, în timp ce alte studii au arătat că fumul de incendiu are o influență de absorbție (încălzire) care poate fi importantă pentru formarea și dezvoltarea norilor, aceste impacturi pot fi mai mici în vestul SUA, deoarece fumul nu este la fel de întunecat, ” spune Twohy. Impactul fumului mai ușor este încă o întrebare deschisă. „Este doar un alt mod în care interacțiunile nori de fum sunt un wild card în regiune.”

Echipa a folosit sonde la bord pentru a eșantiona norii afectați de fumul de incendiu și pentru a-i compara cu omologii lor mai curați. Sondele au măsurat câte picături de nor au fost prezente în probe, intervalul de dimensiuni ale acelor picături și conținutul de apă lichidă al norilor.

Un tub special montat pe exteriorul avionului pentru a colecta și evapora picăturile de nor a fost folosit pentru a „dezvălui particulele pe care s-au condensat picăturile”, spune Robert Yokelson, un chimist atmosferic la Universitatea din Montana din Missoula, care nu a fost implicat cu cercetarea. Acest proces le-a permis cercetătorilor să confirme din ce au fost făcute particulele de fum originale, o tehnică pe care Yokelson o numește „îngrijită”.

Analiza a detectat cantitățile de carbon, oxigen, azot, sulf și potasiu găsite în particulele reziduale evaporate din picăturile de nor. Aceste elemente au fost prezente în cantități similare cu cele găsite în particulele de fum prelevate de sub nori, „implicând că picăturile de nor s-au format și pe particulele de fum”, spune Twohy.

Studiile anterioare efectuate în Amazon au arătat că „fumul va face picăturile de nor mai mici și mai numeroase”, reducând astfel precipitațiile, spune Yokelson. Dar acest studiu oferă dovezi solide că fenomenul nu este izolat de Amazon. Ea este ecoul rezultatelor unui studiu mult mai mic din 1974 asupra norilor plini de fum din vestul Statelor Unite, oferind o imagine crucială a provocărilor cu care se confruntă această regiune.

Incendiile din vestul Statelor Unite au doborât recorduri în ultimii ani – crescând ca număr și dimensiune din cauza schimbărilor climatice – o tendință despre care oamenii de știință cred că se va agrava pe măsură ce globul continuă să se încălzească (SN: 21/12/20). Ca rezultat, spune Twohy, este din ce în ce mai important ca cercetătorii să continue să monitorizeze influența acestor incendii asupra atmosferei.