美國的地面和衛星觀測表明,即使在攝氏 -15 至 -25 度的溫度範圍內,春季花粉水平升高也會導致雲冰和降水增加。花粉會影響雲的形成嗎?
在本文中,我們將告訴您 花粉如何影響雲的形成與降水模式.
花粉和糖霜
該研究的主要作者 Jan Kretzschmar 博士表示,“實驗室結果表明,花粉充當冰核,影響雲內水的凍結溫度並促進降水。”在沒有這些冰核顆粒(INP)的情況下,雲水僅在以下溫度結冰: 溫度低於攝氏-38度。這項研究的結果發表在《環境研究快報》。
「在呼吸自然卓越集群計畫中,我們提出了是否可以在實驗室之外觀察到這種效應的問題,並研究了氣候變遷和生物多樣性喪失對其的影響,」合著者約翰內斯·誇斯教授說, 他是萊比錫理論氣象學教授,也是呼吸自然聯盟的發言人。
花粉在雲形成中的重要性
例如,如果我們考慮全球背景,花粉對冰形成的影響相對於灰塵而言較小。然而,其對區域和季節性的影響相當大。特別是在春季,大量的花粉被排放到大氣中,到達冷空氣層。
Kretzschmar 解釋說,由於其尺寸, 花粉在大氣中存在的時間很短。 「我們的研究強調了較小花粉碎片的重要性,這些碎片是花粉在潮濕條件下分解時產生的。 “這些微小顆粒會在空氣中存在很長一段時間,當數量充足時,它們可以滲透到較冷的大氣層中,從而引發冰的形成。”
氣候變遷加劇了花粉的影響
人為造成的氣候變遷正在改變花粉季節的開始,延長其持續時間並提高大氣中的花粉濃度。隨著本世紀的進展,這些模式預計將變得更加明顯,可能導致局部降雨的頻率和強度增加。
研究的另一個方面涉及生物多樣性的重要性。許多植物物種每年春天都會同時釋放大量花粉,影響雲的形成和大氣中冰粒的濃度。有必要繼續研究這些交互作用 提高對花粉在氣候演變中的作用的了解,並將其整合到即將推出的氣候模型中。
Kretzschmar 說:“如果我們準確地模擬花粉的影響及其與氣候的相互作用,我們可以提高預測的準確性。”該研究是與萊比錫大學氣象研究所、萊布尼茨對流層研究所(TROPOS)、德國哈勒-耶拿-萊比錫生物多樣性綜合研究中心(iDiv)和馬克斯普朗克生物地球化學研究所合作進行的。
凝聚核
儘管花粉通常與植物授粉過程和過敏反應有關,但它在雲的形成中也發揮著重要作用。花粉粒及其組成顆粒(稱為花粉亞顆粒或 SPP), 它們可以充當凝結核,作為冰雲或卷雲發展的基礎。,由結晶水組成。
德州農工大學的研究小組,包括 Brianna Matthews、Alyssa Alsante 和 Sarah Brooks,研究了濕度變化對黑麥草 (Lolium sp.) 和豚草 (Ambrosia trifida) 花粉和花粉顆粒排放的影響。此外,該團隊也探討了這些粒子在雲形成中的作用。他們的研究結果發表在美國化學會的《地球與太空化學期刊》。
花粉是氣候變遷的促成因素嗎?
人類活動造成的持續氣候變遷正在導致全球平均氣溫升高,進而延長花粉釋放的持續時間。當暴露在空氣中的濕氣中時, 花粉粒可以分解成小於一微米的微小花粉顆粒。
花粉粒和顆粒都具有積聚並引發大氣中液滴成核的能力。這種現象導致形成多個雲,以維持或保存其水儲備。 儘管這種保水作用可以透過將太陽輻射反射回太空來實現,有助於地球冷卻,還具有捕獲和重新發射地球表面輻射的熱量的潛力。
這種現像是有益反饋系統(稱為雲端溫室反饋)的一部分,該系統會加劇全球暖化。
花粉分析與氣候建模
為了了解濕度和風對花粉的影響,研究人員收集了黑麥草和豚草的花粉樣本,將它們暴露在設備齊全的室內不同程度的空氣濕度和短時風中。該模擬旨在重現自然環境中的條件。
研究小組評估了與每個花粉粒相關的 SPP 數量及其成核能力。出乎意料的是,這些植物的估計 SPP 顯著低於先前的實驗所顯示的;具體來說, 發現測量值大 10 到 100 倍。實驗結果的這種差異可能歸因於先前使用不太精確的技術來分散花粉並產生 SPP。
研究人員發現,整個花粉粒比固體花粉顆粒更能有效促進雲的形成。修改後的參數以及排放顆粒和花粉粒的數量, 它們有潛力提高氣候模型的準確性。
我希望透過這些訊息,您可以更多地了解花粉如何影響雲的形成和降水模式。