Istraživači sa Univerziteta Nagoja i Nacionalnog instituta za polarna istraživanja u Japanu otkrili su da je prašina sa kopna bez snežnog pokrivača na Arktiku glavni izvor čestica koje formiraju kristale leda u oblacima niskog nivoa na Arktiku (na visinama ispod oko 3 km) tokom leta i jeseni.
Smatra se da formiranje kristala leda u oblacima niskog nivoa utiče na klimu jer može da izazove rast čestica leda na račun kapljica tečnosti, a zatim pada u obliku padavina, što dovodi do niže refleksije sunčeve svetlosti i kraćeg veka trajanja oblaka.
„Rečeno je da se Arktik zagreva dva do četiri puta brže od stope globalnog zagrevanja“, rekao je dr Kei Kavai sa Univerziteta Nagoja, prvi autor studije. „S obzirom na to da distribucija i životni vek oblaka niskog nivoa utiču na klimu, naš nalaz bi mogao pomoći da se poboljšaju predviđanja klimatskih promena na Arktiku.“ Istraživači su objavili svoje nalaze u Geophisical Research Letters.
Prašina se sastoji od veoma malih mineralnih čestica zemlje ili peska. Deluje kao jezgro za formiranje kristala leda u oblacima. Iako se uglavnom emituje iz sušnih regiona u niskim ili srednjim geografskim širinama, nedavne studije su pokazale da se prašina emituje i iz oblasti gde na Arktiku nema snega, leda ili vegetacije. Prethodna studija je sugerisala da takva arktička prašina služi kao efikasno jezgro za formiranje ledenih kristala jer sadrži malu količinu organske materije koja ima visoku sposobnost stvaranja jezgri leda.
„Na Arktiku se prašina uglavnom emituje leti do rane jeseni, kada je površinska temperatura visoka, a snežni pokrivač niski“, rekao je Kavai.
„U ovoj sezoni, arktička prašina se distribuira u donjoj troposferi Arktika (niže od nadmorske visine od približno 3 km), gde su temperature toplije od oko –15°C. Generalno, čestice prašine iz pustinje u niskim ili srednjim geografske širine ne mogu efikasno da funkcionišu kao jezgra za formiranje kristala leda na temperaturama toplijim od –15°C. Nasuprot tome, arktičke čestice prašine mogu da rade kao takve jezgre između –20°C i –5°C zbog svoje velike sposobnosti stvaranja jezgara leda.“
Međutim, do sada je važnost visoke sposobnosti nukleacije leda arktičke prašine ostala nejasna jer nije razmatrana ni u jednoj studiji modeliranja. Da bi rešili ovaj nedostatak, vanredni profesor Hitoši Macui i dr Kavai sa Univerziteta Nagoja, u saradnji sa vanrednim profesorom Jutaka Tobo sa Nacionalnog instituta za polarna istraživanja, sproveli su studiju koristeći globalni aerosolno-klimatski model CAM-ATRAS.
Prvo, oni su inkorporirali nedavno uočenu visoku sposobnost arktičke prašine za stvaranje jezgri leda u svoj model. Zatim su uporedili simulacije koje su razmatrale ovu sposobnost sa simulacijama koje nisu. Rezultati su pokazali da je u simulacijama koje su razmatrale ovu sposobnost, arktička prašina delovala efikasno kao čestice leda u arktičkom regionu. Simulacije su takođe blisko reprodukovale posmatranja čestica leda koje stvaraju jezgru na nekoliko lokacija na Arktiku. Nasuprot tome, u simulacijama koje to nisu razmatrale, arktička prašina jedva da je delovala kao čestice leda koje stvaraju jezgru.
Rezultati su takođe pokazali da je broj čestica leda koje stvaraju jezgru iz prašine iz celog sveta u donjoj troposferi Arktika tokom leta i jeseni povećan za više od 100 puta s obzirom na visoku sposobnost nukleacije leda arktičke prašine. Štaviše, otkriveno je da su skoro sve čestice leda nastale iz arktičke prašine.
Stoga su istraživači potvrdili da arktička prašina igra dominantnu ulogu kao jezgro leda iz prašine u arktičkim oblacima niskog nivoa tokom leta i jeseni. „Pokazali smo da je važno u potpunosti razmotriti visoku sposobnost nukleacije leda arktičke prašine da bi se razjasnila distribucija i poreklo čestica leda koje stvaraju jezgru na Arktiku“, rekao je dr Kavai. „Nadamo se da će nam ovaj nalaz takođe pomoći da razumemo šta se dešava u vezi sa zagrevanjem Arktika i preciznije projektujemo buduće klimatske promene na Arktiku.“
