Ученые рассказали об особенностях антарктических облаков
Новое исследование показывает, что облака, которые формируются в морозном воздухе над Антарктидой, отличаются от привычных нам. Все дело в том, как внутри таких облаков взаимодействуют вода и лёд. Это, в свою очередь, влияет на то, сколько солнечного света они отражают обратно от Земли – а это имеет значение для разработки моделей изменения климата.
С помощью моделирования, спутниковых снимков и данных, собранных во время полета сквозь облака, исследователи определили процесс «вторичного» образования льда в антарктических облаках. Это означает, что ледяные частицы в облаке сталкиваются с каплями переохлажденной воды, замерзая, а затем разбиваясь, в результате чего образуется множество микроскопических осколков льда.
Эту последовательность событий исследователи называют расщеплением изморози Халлетта-Моссопа. В ходе этого процесса облака затемняются, что приводит к уменьшению количества солнечного света, отражаемого обратно в космос, и увеличению количества света, попадающего вниз на Землю и океан.
«Южный океан – это огромный глобальный поглотитель тепла, но его способность поглощать тепло из атмосферы зависит от температурной структуры верхних слоев океана, которая связана с облачным покровом», – Рэйчел Атлас, соавтор исследования из Вашингтонского университета.
По расчетам ученых, при температуре от -3°C до -8°C около 10 Вт дополнительной энергии от Солнца на квадратный метр может достигать океана. Этого достаточно для того, чтобы значительно изменить температуру.
Ледообразование внутри таких антарктических облаков происходит очень эффективно, и образовавшийся лед может очень быстро попасть в океан. Это стремительно уменьшает количество воды в облаках и меняет некоторые из их ключевых характеристик с точки зрения отражательной способности. Все эти факторы необходимо взвесить, чтобы получить максимально точные климатические модели, пишут исследователи.
«Кристаллы льда полностью истощают большую часть более тонкого облака, тем самым уменьшая горизонтальное покрытие. Кристаллы льда также истощают часть жидкости в толстых ядрах облаков. Таким образом, частицы льда уменьшают облачный покров и затемняют оставшееся облако», – Рэйчел Атлас.
На данный момент лишь несколько глобальных климатических моделей учитывают расщепление изморози Халлетта-Моссопа, поэтому авторы новой работы хотели бы изменить такое положение вещей.
«Этот вопрос поднимался уже несколько раз: климатические модели неадекватно учитывают все разновидности облаков, вращающихся вокруг земного шара, все различные процессы, происходящие внутри них, и то, как они могут влиять на температуру», – пишут исследователи.
«Низкие облака Южного океана не следует рассматривать как "жидкие" облака. Образование льда в низких облаках Южного океана оказывает существенное влияние на свойства облаков и должно учитываться в глобальных моделях», – заключает Атлас.
Южный океан
Южный океан долгое время отказывались признавать пятым океаном Земли, но сейчас этот титул является практически общепринятым. На протяжении многих лет специалисты обсуждали, обладают ли воды вокруг Антарктиды уникальными характеристиками, чтобы заслужить свое собственное название, или это просто холодное продолжение соседних океанов.
К Южному океану относится большая часть вод, окружающих Антарктиду до 60 градусов южной широты, за исключением пролива Дрейка и моря Скоша. В то время как другие океаны определяются континентами, которые их ограждают, Южный океан определяется антарктическим циркумполярным течением. Появившись примерно 34 миллиона лет назад, когда Антарктида отделилась от Южной Америки, оно обеспечило беспрепятственный поток воды в этой части нашей планеты.
