Jord- og satellitobservationer i USA indikerer, at forhøjede pollenniveauer i løbet af foråret bidrager til øget skyis og nedbør, selv i temperaturområdet -15 til -25 grader Celsius. Kan pollen påvirke skydannelsen?
I denne artikel vil vi fortælle dig Hvordan pollen påvirker skydannelse og nedbørsmønstre.
Pollen og glasur
Ifølge Dr. Jan Kretzschmar, hovedforfatter af undersøgelsen, "viser laboratorieresultater, at pollen fungerer som en iskerne, der påvirker frysepunktet for vand i skyer og letter nedbør." I mangel af disse iskernedannende partikler (INP'er) fryser skyvand først kl temperaturer under -38 grader celsius. Resultaterne af denne forskning blev offentliggjort i Environmental Research Letters.
"I Breathing Nature Cluster of Excellence-projektet rejste vi spørgsmålet om, hvorvidt denne effekt kunne observeres uden for laboratoriets grænser og undersøgte virkningerne af klimaændringer og tab af biodiversitet på det," siger medforfatter professor Johannes Quaas, der arbejder som professor i teoretisk meteorologi i Leipzig og er talsmand for konsortiet Breathing Nature.
Betydningen af pollen i skydannelse
Hvis vi betragter den globale kontekst, er pollens indflydelse på isdannelsen forholdsvis lille i forhold til f.eks. støv. Dens indvirkning er dog betydelig både regionalt og sæsonmæssigt. Især i løbet af foråret udsendes betydelige mængder pollen til atmosfæren og når lag af kold luft.
Kretzschmar forklarer, at på grund af sin størrelse, Pollen har en kort tilstedeværelse i atmosfæren. »Vores forskning fremhæver vigtigheden af mindre pollenfragmenter, som dannes, når pollen går i opløsning under fugtige forhold. "Disse bittesmå partikler forbliver i luften i lang tid, og når de er til stede i passende mængder, kan de trænge ind i de koldere lag af atmosfæren og dermed starte dannelsen af is."
Klimaændringer forværrer virkningerne af pollen
Menneskeskabte klimaændringer ændrer starten på pollensæsonen, forlænger dens varighed og øger pollenkoncentrationerne i atmosfæren. Disse mønstre forventes at blive mere udtalte, efterhånden som århundredet skrider frem, hvilket muligvis vil føre til stigninger i både hyppigheden og intensiteten af lokaliseret nedbør.
En anden facet af undersøgelsen henviser til vigtigheden af biodiversitet. Talrige plantearter udsender betydelige mængder pollen samtidigt hvert forår, hvilket påvirker skydannelsen og koncentrationen af ispartikler i atmosfæren. Det er vigtigt at fortsætte med at undersøge disse interaktioner forbedre forståelsen af pollens rolle i klimaudviklingen og integrere det i kommende klimamodeller.
Kretzschmar siger: "Hvis vi nøjagtigt simulerer virkningen af pollen og dets interaktioner med klimaet, kan vi forbedre nøjagtigheden af vores forudsigelser." Forskningen blev udført i samarbejde med Institut for Meteorologi ved Universitetet i Leipzig, Leibniz Institut for Troposfærisk Forskning (TROPOS), det tyske center for integreret biodiversitetsforskning (iDiv) Halle-Jena-Leipzig og Max Institute Planck of Biogeochemistry .
Kondensationskerner
Selvom pollen almindeligvis er forbundet med plantebestøvningsprocesser og allergiske reaktioner, spiller det også en vigtig rolle i skydannelsen. Pollenkorn, sammen med deres bestanddele (kendt som pollenunderpartikler eller SPP), De kan fungere som kondensationskerner, der tjener som grundlag for udviklingen af isskyer eller cirrusskyer., som er sammensat af krystalliseret vand.
Et forskerhold fra Texas A&M University bestående af Brianna Matthews, Alyssa Alsante og Sarah Brooks undersøgte indflydelsen af luftfugtighedsvariationer på pollen- og pollenpartikelemission af rajgræs (Lolium sp.) og ambrosia (Ambrosia trifida). Derudover udforskede gruppen disse partiklers rolle i skydannelse. Resultaterne af deres undersøgelse blev offentliggjort i Journal of Earth and Space Chemistry fra American Chemical Society.
Er pollen en medvirkende årsag til klimaændringer?
Igangværende klimaændringer, en konsekvens af menneskelige handlinger, forårsager en stigning i de globale gennemsnitstemperaturer, hvilket igen forlænger varigheden af pollenfrigivelsen. Når de udsættes for fugt i luften, Pollenkorn kan nedbrydes til små pollenpartikler på mindre end en mikron.
Både pollenkorn og partikler har evnen til at akkumulere og udløse kernedannelse af dråber i atmosfæren. Dette fænomen fører til skabelsen af flere skyer, der vedligeholder eller bevarer deres vandreserver. Selvom denne vandretention kan være fordelagtig ved at reflektere solstråling tilbage i rummet og dermed bidrage til afkøling af Jorden, har også potentiale til at opfange og genudsende varme, der udstråler fra jordens overflade.
Dette fænomen er en del af et gavnligt feedback-system, kendt som sky-drivhus-feedback, der bidrager til intensiveringen af den globale opvarmning.
Pollenanalyse og klimamodellering
For at forstå virkningen af luftfugtighed og vind på pollen indsamlede forskerne pollenprøver fra rajgræs og ambrosie, og udsatte dem for varierende grader af luftfugtighed og korte vindstød inde i et fuldt udstyret kammer. Denne simulering blev designet til at gengive forhold, der findes i det naturlige miljø.
Forskerholdet evaluerede antallet af SPP'er forbundet med hvert pollenkorn og deres kernedannelsesevner. Uventet var de estimerede SPP'er for disse planter signifikant lavere end tidligere eksperimenter angivet; specifikt, målinger viste sig at være mellem 10 og 100 gange større. Denne uoverensstemmelse i eksperimentelle resultater kan tilskrives den tidligere brug af mindre præcise teknikker til at sprede pollen og generere SPP.
Forskerne fandt ud af, at hele pollenkorn snarere end faste pollenpartikler var mere effektive til at lette skydannelsen. De reviderede parametre sammen med mængderne af udsendte partikler og pollenkorn, De har potentialet til at forbedre nøjagtigheden af klimamodeller.
