Οι άνθρωποι διαμορφώνουν τα σύννεφα; Ελληνικό βουνό θα λύσει το μυστήριο;
Η θέα από την κορυφή του όρους Χελμός όπου οι ερευνητές έχουν τοποθετήσει τα όργανά τους. Από: Πανεπιστήμιο Aarhus
Ένα ελληνικό βουνό θα μπορούσε να βοηθήσει στην επίλυση του μυστηρίου του σχηματισμού νεφών.
Στις βραχώδεις πλαγιές ψηλά πάνω από καταπράσινα πευκοδάση και ορεινές λίμνες, μια ομάδα ερευνητών μόλις ολοκλήρωσε την προετοιμασία του εξοπλισμού της.
Παρόλο που ο καιρός στο επίπεδο της θάλασσας είναι 21 μοίρες, οι ερευνητές χρειάζονται τα ζεστά ρούχα τους. Η θερμοκρασία σπάνια ανεβαίνει πάνω από 10 βαθμούς στην κορυφή αυτή την εποχή του χρόνου.
Το βουνό είναι το όρος Χελμός απαντά στην Πελοπόννησο. Η βραχώδης κορυφή φιλοξενεί ήδη ένα παρατηρητήριο, αλλά τις τελευταίες δύο εβδομάδες νέος επιστημονικός εξοπλισμός έχει αρχίσει να διεκδικεί όλο και περισσότερο χώρο εκεί ψηλά.
Αυτό που ελπίζουν να κάνουν οι ερευνητές είναι να λύσουν το μυστήριο του σχηματισμού σύννεφων και τις αλλαγές στις ιδιότητες του νέφους . Στην προσπάθεια να κατανοήσουμε καλύτερα πώς λειτουργεί το κλίμα της Γης και διαμορφώνεται από τους ανθρώπους, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε ακριβώς πώς σχηματίζονται τα σύννεφα και ανταποκρίνονται στις ανθρώπινες δραστηριότητες.
Αλλά μέχρι σήμερα, πολλές λεπτομέρειες σχετικά με τα σύννεφα είναι άγνωστες, εξηγεί ο Ulas Im, ανώτερος ερευνητής στο Τμήμα Περιβαλλοντικής Επιστήμης στο Πανεπιστήμιο του Aarhus.
«Η κατανόηση του σχηματισμού σύννεφων είναι απαραίτητη για να κάνουμε προβολές όπως αυτές που δημιουργούν οι χιλιάδες επιστήμονες κάθε 5 έως 7 χρόνια, όταν βγαίνει μια νέα έκθεση της IPCC. Τα σύννεφα είναι η μεγαλύτερη αβεβαιότητα των κλιματικών προβολών σε αυτές τις αναφορές. Γι' αυτό προσπαθούμε να τα κατανοήσουμε καλύτερα», λέει.
Μαζί με συναδέλφους από όλη την Ευρώπη, ο Ulas Im βρίσκεται στο κέντρο ενός τεράστιου ερευνητικού προγράμματος που ονομάζεται Clean Cloud. Η ιδέα είναι να μάθουμε περισσότερα για το πώς αλληλεπιδρούν τα σύννεφα και τα σωματίδια στην ατμόσφαιρα, χρησιμοποιώντας επίγειες και δορυφορικές παρατηρήσεις, εργαστηριακά πειράματα και μοντέλα.
Για να γίνει αυτό, σχεδιάζονται μεγάλα πειράματα πεδίου στα ευρωπαϊκά κλιματικά hotspots: την Αρκτική και τη Μεσόγειο.
«Ολοκληρώσαμε τα πειράματά μας στη βόρεια Γροιλανδία και τώρα στρέφουμε το ενδιαφέρον μας στη Μεσόγειο με πειράματα πεδίου στην Ελλάδα. Η Αρκτική και η Μεσόγειος είναι οι δύο περιοχές στην Ευρώπη που επηρεάζονται περισσότερο από την κλιματική αλλαγή. Μελετώντας τα σύννεφα σε αυτές τις περιοχές, Ελπίζουμε να προβλέψουμε καλύτερα τις μελλοντικές κλιματικές αλλαγές», λέει ο Ulas Im.
Ένα μεγάλο διεθνές έργο
Το ερευνητικό έργο ονομάζεται Clean Cloud και είναι μια συνεργασία με ερευνητές από 20 ιδρύματα σε 12 ευρωπαϊκές χώρες.
Οι ερευνητές στοχεύουν να αποκτήσουν νέες γνώσεις σχετικά με το σχηματισμό νεφών και τις αλληλεπιδράσεις τους με τα σωματίδια κατά τα επόμενα τέσσερα χρόνια.Ο Ulas Im είναι ο συντονιστής του έργου.
Τυλιγμένο στα σύννεφα όλο το χειμώνα
Υπάρχει λόγος που ο Ulas Im και οι συνάδελφοί του επέλεξαν το όρος Χελμός. Κατά τη διάρκεια του χειμώνα το βουνό τυλίγεται από σύννεφα τις περισσότερες φορές, και αυτό επιτρέπει στους ερευνητές να μελετήσουν το σύννεφο από μέσα.
«Η περισσότερη έρευνα για τα σύννεφα έχει γίνει από κάτω ή από αεροπλάνα ή δορυφόρους από πάνω. Ελπίζουμε ότι αυτή η μοναδική προσέγγιση θα μας προσφέρει πιο εκτεταμένη γνώση για την εσωτερική λειτουργία των νεφών», λέει ο Ulas Im.
Το 2021, μια μικρότερη εκστρατεία επιτόπιας έρευνας πραγματοποιήθηκε στο όρος Χελμός. Τα δεδομένα από αυτά τα πειράματα ήταν αρκετά ενθαρρυντικά και γι' αυτό οι ερευνητές κάνουν ένα ακόμη μεγαλύτερο έργο εκεί πάνω.
«Το 2021, υπήρχαν λιγότερα όργανα και η εκστρατεία διήρκεσε μόνο μερικές εβδομάδες. Τώρα επιστρέφουμε με πολύ περισσότερο εξοπλισμό και έτοιμοι να κάνουμε ένα μακροχρόνιο πείραμα», λέει.
Το σχέδιο είναι τα ακριβά όργανα να μείνουν στην κορυφή του βουνού μέχρι την άνοιξη. Για να γίνει αυτό, πολλοί ερευνητές πρέπει να φροντίζουν τον εξοπλισμό σε τακτική βάση. Και αυτό είναι ακριβό.
«Είμαστε μέρος ενός μεγάλου... έργου και αυτό είναι που κάνει δυνατές αυτές τις ακριβές ερευνητικές εγκαταστάσεις. Αλλά ελπίζουμε ότι θα μάθουμε πολλά περισσότερα για τα σύννεφα κατά τη διάρκεια του έργου», λέει.
Κανένα σύννεφο χωρίς σωματίδια
Τα όργανα στην κορυφή του βουνού σύντομα θα βυθιστούν στα σύννεφα. Αυτό δίνει τη δυνατότητα στον Ulas Im και στους συναδέλφους του να μελετήσουν πώς τα μικρά σωματίδια στον αέρα επηρεάζουν τον σχηματισμό νεφών.
Γιατί, όπως εξηγεί, τα σωματίδια είναι το κλειδί για την κατανόηση των νεφών. Χωρίς σωματίδια όπως σκόνη, γύρη, βακτήρια και καυσαέρια από αυτοκίνητα και εργοστάσια δεν θα υπήρχαν σύννεφα.
«Η βασική ιδέα είναι ότι έχετε πάντα υδρατμούς στην ατμόσφαιρα. Η σκόνη ή άλλα σωματίδια παρέχουν μια επιφάνεια για συμπύκνωση των υδρατμών. Όταν το νερό συμπυκνώνεται σε αυτά τα σωματίδια, σχηματίζουν τις σταγόνες σύννεφων», λέει.
Αλλά δεν δημιουργούν όλα τα σωματίδια νέα σύννεφα. Μερικά σωματίδια αλλάζουν τα χαρακτηριστικά των νεφών.
«Τα σύννεφα έχουν σταγονίδια που είναι υγρά ή πάγοι. Μερικά σύννεφα είναι μόνο υγρά σταγονίδια. Ένα μεγάλο μέρος των νεφών είναι και τα δύο. Η ορυκτή σκόνη ή τα βιολογικά σωματίδια όπως η γύρη είναι αποτελεσματικά στη δημιουργία πάγου στα σύννεφα. Χωρίς αυτά, η θερμοκρασία που απαιτείται για τα σταγονίδια να το πάγωμα θα ήταν πολύ χαμηλότερο.
«Με περισσότερους κρυστάλλους πάγου, τα σύννεφα γίνονται διαφανή στο ηλιακό φως, το οποίο στη συνέχεια φθάνει στην επιφάνεια της Γης. Ωστόσο, με την υπερθέρμανση του πλανήτη , μετακινούμαστε από τον πάγο σε πιο υγρά σύννεφα. Αυτό είναι σημαντικό επειδή τα σύννεφα με περισσότερα σταγονίδια υγρού αντανακλούν περισσότερο από το φως του ήλιου πίσω στο το διάστημα και αυτό θα μπορούσε να επηρεάσει τη θερμοκρασία στη Γη».
Ωστόσο, ο Ulas Im και οι συνεργάτες του αναμένουν ότι αυτό θα αλλάξει στο εγγύς μέλλον.
«Χάρη στις μειώσεις των ανθρωπογενών εκπομπών λόγω διεθνών συμφωνιών, αναμένουμε λιγότερα ανθρωπογενή σωματίδια στην ατμόσφαιρα. Αυτό υποδηλώνει ότι η σχετική σημασία των φυσικών αερολυμάτων μπορεί να είναι πιο σημαντική στο μέλλον.
«Ως εκ τούτου, πρέπει να κατανοήσουμε καλύτερα και να προβλέψουμε πώς θα λειτουργήσει αυτός ο διαγωνισμός στο μέλλον».
Πώς οι άνθρωποι διαμορφώνουν τα σύννεφα
Όχι μόνο τα φυσικά σωματίδια επηρεάζουν τα σύννεφα. Τα σωματίδια από τις ανθρώπινες δραστηριότητες παίζουν επίσης μεγάλο ρόλο.
«Πάνω από τους ωκεανούς, τα πλοία κάνουν λοφία, αφήνοντας σωματίδια έξω. Αυτό αλλάζει πραγματικά τις ιδιότητες των τοπικών νεφών. Το ίδιο συμβαίνει και με τα αεροπλάνα. Έχουν παρόμοιο αποτέλεσμα. Ή μεγάλες μονάδες παραγωγής ενέργειας που καίνε ορυκτά καύσιμα. Όλα αυτά αλλάζουν το περιβάλλον τοπικά», λέει ο Ulas Im.
Στο βορειότερο μέρος της Γροιλανδίας όπου έγινε το πρώτο μέρος του έργου, πολύ λίγοι άνθρωποι έρχονται. Μερικά σωματίδια φυσούν βόρεια από την Ευρώπη, τη Ρωσία και τις ΗΠΑ, αλλά κυρίως κατά τη διάρκεια του χειμώνα. Το καλοκαίρι, οι ερευνητές μετρούν κυρίως τα φυσικά σωματίδια εκεί πάνω.
Αυτό δεν συμβαίνει στην Ελλάδα
Η σκόνη από τη Σαχάρα σε συνδυασμό με βιολογικά σωματίδια από τα ευρωπαϊκά δάση σε συνδυασμό με μικρά σωματίδια από ανθρώπινες δραστηριότητες όπως η βιομηχανία, η θέρμανση κατοικιών και τα πολλά πλοία και αεροπλάνα που περνούν από τη Μεσόγειο δημιουργούν ένα πολύ διαφορετικό χημικό κοκτέιλ στην ατμόσφαιρα.
«Τα ανθρωπογενή σωματίδια έχουν γενικά μια ψυκτική επίδραση στο κλίμα. Αλλά καθώς εκπέμπονται μαζί με το CO2 , το οποίο έχει θερμαντική επίδραση και παραμένει πολύ περισσότερο στην ατμόσφαιρα, εξακολουθεί να είναι το CO2 που οδηγεί την κλιματική αλλαγή».
«Ωστόσο, τα σωματίδια καλύπτουν μέρος αυτής της θέρμανσης διασκορπίζοντας άμεσα την ηλιακή ακτινοβολία, αλλά και έμμεσα επηρεάζοντας τα σύννεφα. Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό για τα κλιματικά μας μοντέλα να το αναπαραστήσουν με ακρίβεια και να κατανοήσουν τον ανθρώπινο αντίκτυπο στην υπερθέρμανση του πλανήτη».
Ο Ulas Im και οι συνεργάτες του ελπίζουν να δημοσιεύσουν την πρώτη έρευνα με αποτελέσματα σε ένα χρόνο.
Γεωδίφης με πληροφορίες από phys.org
περισσότερα,
https://phys.org/news/2024-11-greek-mountain-mystery-cloud-formation.html
Πανεπιστήμιο Aarhus