تكثف السحب ونوى الجليد
جزيئات الهباء الجوي التي تُبذر قطيرات السحب وبلورات الجليد، وتتحكم في كيفية تشكل السحب وهطول الأمطار.
Definition
نوى تكثف السحب وجزيئات تنوي الجليد هي مجموعات فرعية من الهباء الجوي في الغلاف الجوي تعمل، على التوالي، كمواقع تتشكل عليها قطيرات السحب وبلورات الجليد.
Scope
يغطي مصادر وتركيب وحجم نوى تكثف السحب وجزيئات تنوي الجليد؛ وفرتها وتنوعها المكاني؛ واعتماد عدد قطيرات السحب وتركيز بلورات الجليد على هذه الجزيئات؛ والتأثير الناتج للهباء الجوي على البنية الدقيقة للسحب وهطول الأمطار.
Core questions
- ما الذي يجعل جسيم الهباء الجوي فعالاً كنواة تكثف سحابية أو نواة جليدية؟
- كيف يتحكم وفرة هذه الجسيمات في تركيزات قطيرات السحب والجليد؟
- كيف تختلف المصادر الطبيعية والبشرية في تأثيراتها على تنوي السحب؟
Key theories
- تحكم الهباء الجوي في البنية الدقيقة للسحب
- يحدد عدد وخصائص الهباء الجوي المنوي تركيز قطيرات السحب وبلورات الجليد، مما يربط تلوث الهباء الجوي بسطوع السحب وعمرها وهطول الأمطار.
Mechanisms
عادةً ما تكون نوى تكثف السحب جزيئات قابلة للذوبان أو استرطابية أكبر من حوالي 50 نانومتر تنشط عند التشبع الفائق المتواضع الموجود في السحب؛ ويحدد عددها إلى حد كبير تركيز قطيرات السحب. أما جزيئات تنوي الجليد فهي أندر بكثير وتميل إلى أن تكون غبارًا معدنيًا غير قابل للذوبان، أو جزيئات بيولوجية، أو أسطح أخرى تحفز التجمد عند درجات حرارة أكثر دفئًا مما يسمح به التنوي المتجانس. تؤدي زيادة تركيزات النوى إلى إنتاج قطيرات أو بلورات أكثر عددًا وأصغر حجمًا، مما يغير انعكاسية السحب وعمرها وكفاءة هطول الأمطار.
Clinical relevance
نظرًا لأن الهباء الجوي المنوي يحدد أعداد قطيرات السحب والجليد، فإنه يتوسط تفاعلات الهباء الجوي والسحب التي تشكل واحدة من أكبر أوجه عدم اليقين في تقديرات التأثير البشري على المناخ.
History
يعود الاعتراف بأن عددًا محدودًا من الهباء الجوي يبذر جزيئات السحب إلى أعمال أوائل القرن العشرين، لكن تحديد التوزيع العالمي لنوى التكثف وخاصة نوى الجليد وتأثيراتها المناخية كان محور بحث نشط منذ أواخر القرن العشرين.
Key figures
- Meinrat Andreae
- Daniel Rosenfeld
- Paul DeMott
Related topics
Seminal works
- andreae2008
- demott2010
Frequently asked questions
- لماذا نوى الجليد أندر بكثير من نوى التكثف؟
- يتطلب بدء الجليد سطح جسيم يتطابق مع شبكة الجليد بشكل وثيق بما يكفي لتحفيز التجمد، وهي خاصية لا يمتلكها سوى جزء صغير من الهباء الجوي مثل بعض الغبار المعدني والجسيمات البيولوجية.