A kozmikus sugárzás hidegvá teszi a felhőket

A felhőtakarást nem befolyásolja a naptevékenység ingadozása

A nyomgázok, a kénsav és a kén-dioxid, valamint a kénsavat tartalmazó gáznemű ionok mindenütt megtalálhatók a troposzférában, légkörünk időjárási rétegében. A Frank Planold által vezetett Max Planck kutatók a DLR-vel (Német Repülési Központ) együttműködve bizonyíthatják ezt repülőgéppel szállított mérőműszerekkel. A képen a Falcon kutató repülőgépet ábrázolja, amelyet a DLR használt egy tesztrepülés előkészítéséhez. © Frank Arnold / a nukleáris fizika MPI-je
felolvasta

A kozmikus sugarakban bekövetkező olyan változások, mint például a naptevékenység néhány napi időbeli eltérései, nem változnak a globális vagy regionális felhő lefedettségében. Ezt egy svájci-német tudóscsoport részletes elemzése mutatja. Ezért nagyon valószínűtlen, hogy a kozmikus sugarak befolyásolják az éghajlatot - írják a kutatók a "Geophysical Research Letters" folyóiratban.

{1r}

A felhők kettős szerepet játszanak a Föld éghajlatában. Egyrészt visszatükrözik a beeső napfényt az űrbe a bolygón, másrészt a felhők akadályozzák a Föld felszínéről származó hő sugárzást az űrbe. A felhők magasságuktól és természetüktől függően felmelegedhetnek vagy lehűlhetnek. A mai vélemény szerint a felhők hűtési hatása dominál.

Kevesebb felhő, kevesebb hűtés?

Néhány évvel ezelőtt a dán tudósok feltételezték, hogy a galaktikus kozmikus sugarak befolyásolták a globális felhőborítást. Ezt a sugárzási és felhőadatok napenergia-cikluson keresztüli értékeléséből származtak. Egy 11 éves napenergia-ciklus alatt a nap aktivitása és ezáltal a napfoltok száma növekszik és csökken, ami miatt a napsugárban befagyott mágneses mezők erőssége ennek megfelelően ingadozik. Ennek eredményeként kevesebb kozmikus sugárzás érkezik a földre, amikor a nap aktív.

Mivel az elmúlt században a teljes napenergia-aktivitás megnőtt, a dán kutatók azt gyanítják, hogy a felhők borítása és így a felhők lehűlése csökkent. Arra gondoltak, hogy a megfigyelt globális felmelegedés ennek oka. Ez vitatott vitát váltott ki a tudósok körében. kijelző

Elemeztem a forbush eseményeket

Frank Arnold a Max Planck Nukleáris Fizikai Intézetből és svájci társai a Bern University-ből és az Eawag Dübendorfból elemezték az úgynevezett forbush eseményeket e hipotézis független tesztelésére. Rendszeresen előforduló napsugárzások a Föld légkörébe behatoló kozmikus sugárzás hirtelen csökkenését okozzák, amely néhány napon belül elmúlik. A csökkenés ugyanolyan erőteljes, mint a napenergia-ciklus maximuma.

Hogyan befolyásolhatják a kozmikus sugarak a felhőképződést? A felhőknek kondenzációs magokat kell képezniük, amelyek cseppecské alakulnak ki. Az ilyen kondenzációs magok aeroszol részecskék, amelyek elvileg ionokból is képezhetők - elektromosan töltött atomokból vagy molekulákból. Ezeket a semleges légmolekulák kozmikus sugárzása képezi.

Az aeroszol részecskék képződése ionokból

Az Arnold körüli csapat most laboratóriumi kísérletek során megvizsgálta az aeroszol részecskék képződését ionokból. Kimutatták, hogy az ionok elsősorban gáznemű kénsav hozzáadásával növekednek. Néhány nap múlva a részecskék olyan nagyok, hogy vízgőzök kondenzálódhatnak rajtuk. A kénsavat a kén-dioxid légkörében állítják elő, amelyet főleg a levegőbe fújnak a fosszilis tüzelőanyagok égése és a vulkánkitörések során.

A légkörben azonban ritkán fordul elő kénsav képződése ahhoz, hogy a kis aeroszolrészecskék felhőkondenzációs magok méretéig növekedjenek. A korlátozott kén-dioxid-ellátás tehát szűk keresztmetszetet jelent a felhők kozmikus sugárzás általi képződésében.

Az atmoszférában számított ionkoncentráció

A kutatók szerint ésszerű volt a galaktikus kozmikus sugárzás mért adatai alapján kiszámítani az atmoszférában lévõ ionkoncentrációt, és összehasonlítani azt a felhõborítás mûholdas adataival. A hat feltűnő Forbush esemény elemzésének eredményeként egyértelmű, hogy az ionkoncentráció és a felhő lefedettsége az idő múlásával teljesen korrelálatlanul megváltozik. A svájci-német együttműködés kutatói egyetlen felhőtörténetben sem találtak globális vagy regionális hatásokat, sem egyetlen eseményre, sem pedig mind a hat esemény átlagára vonatkozóan.

A tudósok csak azokat a Forbush-eseményeket elemezték, amelyeket más hatások nem fedtek le. Minden hatodik esemény után, minden 20. naponta, három óránként, kiszámították az ionkoncentrációt egy 5 - rácsos rácsban az egész földgömbön és az egész troposzférában. Ezután összehasonlították őket 3 órás műholdas adatokkal a felhő lefedettségéről három magasságban. Csak a relatív értékeket vették figyelembe, így a szisztematikus mérési hibák nem játszanak szerepet. A módszer elég érzékeny a dán tudósok által felvetett hatások kimutatására.

(idw - Max Planck Nukleáris Fizikai Intézet, 2010.03.10. - DLO)