Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Следы кораблей можно увидеть в виде линий этих облаков над Атлантическим океаном на восточном побережье США. 11 мая 2005 г.
Корабль Атлантики отслеживает ESA389965.tiff

Следы кораблей - это облака, которые образуются вокруг выхлопных газов, выбрасываемых кораблями в неподвижный океанский воздух. [1] Молекулы воды собираются вокруг крошечных частиц ( аэрозолей ) выхлопных газов, образуя семя облака . Все больше и больше воды накапливается на семени, пока не образуется видимое облако. В случае корабельных следов семена облаков растягиваются по длинной узкой дорожке, где ветер выдувает выхлопные газы корабля, поэтому получающиеся облака напоминают длинные струны над океаном. [2] Судовые пути - это разновидность однородного облака. [3]

Изучение следов кораблей [ править ]

В 1965 году на снимках со спутника TIROS VII были обнаружены первые «линии аномальных облаков» . Было высказано предположение, что наиболее вероятная причина была в выхлопных газах кораблей. [4] С тех пор многие исследования подтвердили причину, и теперь они называются следами кораблей. Ученые вскоре поняли , что климатические воздействия от аэрозолей может иметь большое влияние на климат через Туоми эффект , [5] и что корабль треки предоставил прекрасную лабораторию для своих исследований.

Ученые, изучающие, как аэрозоли, производимые человеком, влияют на формирование облаков, наблюдают за следами кораблей, потому что в большинстве городских районов они не могут точно определить, как загрязнители способствуют формированию облаков, потому что атмосфера над сушей слишком бурная. В отличие от этого, корабли выпускают свои выхлопные газы в относительно чистый и неподвижный морской воздух, где ученым легче измерить влияние выбросов ископаемого топлива на образование облаков.

В общем, воздух над океанами страдает от меньшей турбулентности и конвекции, чем воздух над сушей. В летнее время нижние слои атмосферы особенно спокойны над восточной частью Тихого океана из-за слоя горячего воздуха, который оседает на высоте от 500 до 700 метров над этой областью океана. Этот эффект создает температурную инверсию , закрывая более холодный воздух внизу, задерживая загрязняющие вещества и водяной пар. В то время как инверсия ответственна за смог, который снижает качество воздуха в Лос-Анджелесе., он также позволяет формировать долговечные корабельные следы. Частицы, вырывающиеся из дымовых труб кораблей, попадают в воздух над восточной частью Тихого океана и создают длинные тонкие облака, которые остаются там в течение нескольких дней. Эти облака известны как гомомутатус . [3]

Выводы [ править ]

Видны следы кораблей в северной части Тихого океана, 4 марта 2009 года.

Предполагается, что диоксид серы, выделяющийся из дымовых труб кораблей, может образовывать в атмосфере частицы сульфатного аэрозоля, из-за которых облака становятся более отражающими, уносят больше воды и, возможно, перестают выпадать в осадок . [6] Это считается доказательством того, что люди создавали и изменяли облака на протяжении поколений за счет сжигания ископаемого топлива.

Хотя иногда можно увидеть следы кораблей, исследователи обычно сканируют ближний инфракрасный свет, исходящий от облаков. На этой длине волны многие следы кораблей выглядят как яркие линии, которые можно отличить от окружающих незагрязненных облаков. В среднем загрязненные облака отражают больше солнечного света, чем их незатронутые облака.

По сравнению с обычными облаками количество капель воды на объем воздуха на траекториях корабля увеличивается более чем вдвое, радиус капель уменьшается примерно на шесть процентов, а общий объем жидкой воды на объем воздуха увеличивается в два раза. [ противоречиво ] [ необходима цитата ] Другими словами, это чрезмерное засеивание облаков с корабля заставляет облака удерживать больше воды. Обычно дождь образуется, когда облачные капли сгущаются и достигают размера, при котором сила тяжести может притягивать их к земле. Тем не менее, на следах корабля засев облаков делает капли настолько маленькими, что они уже не могут легко слиться, чтобы достичь размера, необходимого для побега. Поскольку без моросивыходит из засеянных облаков, жидкая вода просто продолжает расти в облаке. Это делает облако ярче и лучше отражает падающий солнечный свет, особенно в ближней инфракрасной части спектра.

Открытия из недавних [ когда? ] спутниковые наблюдения нескольких сотен траекторий судов показали, что примерно 25% облаков имеют более низкое альбедо (отражательную способность), чем окружающие незагрязненные облака. [7] Эти более тусклые корабельные следы, как правило, содержат значительно меньше воды, несмотря на сильное подавление атмосферных осадков аэрозольным шлейфом. [8]Предполагается, что более тусклые следы кораблей возникают, когда воздух над вершинами облаков достаточно сухой. Более мелкие капли в загрязненных облаках усиливают испарение и унос с верхней границы облаков. Загрязненные облака, таким образом, поглощают большую часть вышележащего сухого воздуха, заставляя их сильно испаряться и разжижаться в сухих метеорологических условиях. Во влажной / нестабильной атмосфере эффект уноса меньше, и загрязняющие вещества с корабля вызывают сгущение облаков и увеличение альбедо. [9]

См. Также [ править ]

  • Инверсионный след
  • Глобальное затемнение
  • Будить

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Судовые пути над Атлантикой" . earthobservatory.nasa.gov . 2005-05-12 . Проверено 11 сентября 2018 .
  2. ^ "Судовые пути над Атлантикой" . Земная обсерватория НАСА . Проверено 11 мая 2006 . Недоступно, так как НАСА больше не поддерживает пресс-релизы обсерватории Земли (попытка присоединения 21.09.2017)
  3. ^ a b Сазерленд, Скотт (23 марта 2017 г.). «Атлас облаков переходит в 21 век с 12 новыми типами облаков» . Сеть погоды . Пельморекс Медиа . Проверено 24 марта 2017 года .
  4. ^ Коновер, JH (1966). «Аномальные облачные линии» . J. Atmos. Sci. 23 (6): 778–785. Bibcode : 1966JAtS ... 23..778C . DOI : 10.1175 / 1520-0469 (1966) 023 <0778: ACL> 2.0.CO; 2 . ISSN 1520-0469 .  
  5. ^ Туми, S. (1977). «Влияние загрязнения на коротковолновую альбедо облаков» . J. Atmos. Sci. 34 (7): 1149–1152. Bibcode : 1977JAtS ... 34.1149T . DOI : 10.1175 / 1520-0469 (1977) 034 <1149: TIOPOT> 2.0.CO; 2 . ISSN 1520-0469 .  
  6. ^ Альбрехт, BA (1989). «Аэрозоли, микрофизика облаков и фракционная облачность». Наука . 245 (4923): 1227–1230. Bibcode : 1989Sci ... 245.1227A . DOI : 10.1126 / science.245.4923.1227 . PMID 17747885 . S2CID 46152332 .  
  7. ^ Chen, YC (2012). «Возникновение пониженного альбедо облаков в следах кораблей» . Химия и физика атмосферы . 12 (17): 8223–8235. Bibcode : 2012ACP .... 12.8223C . DOI : 10,5194 / ACP-12-8223-2012 .
  8. Перейти ↑ Christensen, MW (2012). «Микрофизические и макрофизические реакции морских слоисто-кучевых облаков, загрязненных лежащими под ними судами: 2. Воздействие дымки на выпадающие облака» . Журнал геофизических исследований: атмосферы . 117 (D11): н / д. Bibcode : 2012JGRD..11711203C . DOI : 10.1029 / 2011JD017125 .
  9. Перейти ↑ Christensen, MW (2011). «Микрофизические и макрофизические реакции морских слоисто-кучевых облаков, загрязненных лежащими ниже судами: свидетельства углубления облаков» . Журнал геофизических исследований . 116 (D3): D03201. Bibcode : 2011JGRD..116.3201C . DOI : 10.1029 / 2010JD014638 .