هستههای چگالش ابر و هستههای یخساز
ذرات معلق (آئروسل) که قطرات ابر و بلورهای یخ را تشکیل میدهند و نحوه شکلگیری و بارش ابرها را کنترل میکنند.
Definition
هستههای چگالش ابر و ذرات هستهزای یخ زیرمجموعههایی از آئروسلهای جوی هستند که به ترتیب به عنوان مکانهایی عمل میکنند که قطرات ابر و بلورهای یخ روی آنها تشکیل میشوند.
Scope
این بخش شامل منابع، ترکیب و اندازه هستههای چگالش ابر و ذرات هستهزای یخ؛ فراوانی و تغییرپذیری مکانی آنها؛ وابستگی تعداد قطرات ابر و غلظت بلورهای یخ به این ذرات؛ و تأثیر نهایی آئروسلها بر ریزساختار ابر و بارش است.
Core questions
- چه چیزی یک ذره آئروسل را به عنوان یک هسته چگالش ابر یا هسته یخساز مؤثر میسازد؟
- چگونه فراوانی این ذرات غلظت قطرات ابر و یخ را کنترل میکند؟
- منابع طبیعی و انسانی چگونه در اثرات هستهزایی ابر خود متفاوت هستند؟
Key theories
- کنترل آئروسل بر ریزساختار ابر
- تعداد و خواص آئروسلهای هستهزا، غلظت قطرات ابر و بلورهای یخ را تعیین میکند و آلودگی آئروسل را به روشنایی ابر، طول عمر و بارش مرتبط میسازد.
Mechanisms
هستههای چگالش ابر معمولاً ذرات محلول یا رطوبتدوست با اندازهای بزرگتر از حدود ۵۰ نانومتر هستند که در فوقاشباعهای متوسط موجود در ابرها فعال میشوند؛ تعداد آنها عمدتاً غلظت قطرات ابر را تعیین میکند. ذرات هستهزای یخ بسیار نادرتر هستند و تمایل دارند غبار معدنی نامحلول، ذرات بیولوژیکی یا سایر سطوحی باشند که انجماد را در دماهای گرمتر از آنچه هستهزایی همگن اجازه میدهد، کاتالیز میکنند. افزایش غلظت هستهها، قطرات یا بلورهای کوچکتر و متعددتری تولید میکند که بازتابندگی ابر، طول عمر و کارایی بارش را تغییر میدهد.
Clinical relevance
از آنجایی که آئروسلهای هستهزا تعداد قطرات ابر و یخ را تعیین میکنند، آنها تعاملات آئروسل-ابر را واسطه میکنند که یکی از بزرگترین عدم قطعیتها در تخمین تأثیر انسان بر اقلیم را تشکیل میدهد.
History
شناخت اینکه جمعیت محدودی از آئروسلها ذرات ابر را تشکیل میدهند به کارهای اوایل قرن بیستم بازمیگردد، اما کمیسازی توزیع جهانی هستههای چگالش و به ویژه هستههای یخ و اثرات اقلیمی آنها از اواخر قرن بیستم یک کانون تحقیقاتی فعال بوده است.
Key figures
- Meinrat Andreae
- Daniel Rosenfeld
- Paul DeMott
Related topics
Seminal works
- andreae2008
- demott2010
Frequently asked questions
- چرا هستههای یخساز بسیار نادرتر از هستههای چگالش هستند؟
- شروع یخ به سطحی از ذره نیاز دارد که به اندازه کافی با شبکه یخ مطابقت داشته باشد تا انجماد را کاتالیز کند، خاصیتی که تنها بخش کوچکی از آئروسلها مانند برخی غبارهای معدنی و ذرات بیولوژیکی از آن برخوردارند.