Лёд и пепел: вулканический пепел вмешивается в климат сильнее, чем думали

Мы привыкли видеть в вулканах разрушительную силу, но их влияние на климат оказывается куда глубже, чем просто пепел в небе или отмена авиарейсов. Новое исследование Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса показывает, что вулканический пепел способен трансформировать сами облака.

Пепел, который формирует облака

Учёные проанализировали спутниковые данные за десять лет — CloudSat и CALIPSO наблюдали за облаками после трёх сильных извержений: Касаточи (Аляска, 2008), Сарычева (Курилы, 2009) и Кальбуко (Чили, 2015).

Сравнивая месяцы до и после этих событий, они заметили неожиданные изменения в перистых облаках.

"Мы предполагали, что вулканические аэрозоли приведут к увеличению количества ледяных кристаллов в облаках. Но, к нашему удивлению, данные показали обратное", — призналась ведущий автор исследования Лин Лин.

Почему кристаллов стало меньше, а размер — больше?

Всё дело в механизме образования льда. Обычно, когда температура опускается ниже -38 °C, в чистом воздухе начинается гомогенное замерзание — появляется множество мелких кристаллов.

Но вулканический пепел с его шероховатой структурой активирует процесс гораздо раньше и при меньшей влажности — гетерогенное замерзание.

Результат? Образуются немногие, но крупные ледяные кристаллы, которые медленно оседают.

"Это была самая сложная и одновременно самая увлекательная часть: отказаться от прежней теории и выстроить новое объяснение на базе реальных данных", — отметила Лин.

От облаков — к климату

Такие облака менее эффективно задерживают инфракрасное излучение и могут даже охлаждать атмосферу.

Пепел может частично компенсировать потепление, вызванное сульфатными аэрозолями. Но сегодняшние климатические модели редко учитывают пепел как отдельный тип частиц — а зря.

Не только вулканы

Похожий эффект могут вызывать и другие минеральные аэрозоли, например, пустынная пыль. Это открывает новую страницу в понимании климата над Сахарой и другими пыльными регионами.

Прогноз для будущих извержений

Каждое новое крупное извержение становится лабораторией под открытым небом. И если перистые облака действительно реагируют на пепел столь активно, это может изменить и наш взгляд на потепление в Арктике, где в атмосферу попадают пыль и сажа.

Уточнения

Вулкан (от лат. Vulcanus) — эффузивное геологическое образование, имеющее выводное отверстие (жерло, кратер, кальдера) или трещины, из которых горячая лава и вулканические газы поступают на поверхность из недр планеты, или поступали ранее. 

Лёд  — вода в твёрдом агрегатном состоянии, иногда называют некоторые вещества в твёрдом агрегатном состоянии, которым свойственно иметь жидкую или газообразную форму при комнатной температуре; в частности, сухой лёд, аммиачный лёд или метановый лёд.