Дыхание пустыни: как пыль формирует погоду и наш климат

Мельчайшие частицы природной пыли, приносимые ветром из далеких пустынь, способны запускать процесс замерзания облаков в Северном полушарии Земли. Этот тонкий механизм влияет на то, сколько солнечного света отражают облака и как они образуют дождь и снег – что имеет серьезные последствия для климатических прогнозов.

Проанализировав 35 лет спутниковых наблюдений, международная исследовательская группа под руководством ETH Zurich обнаружила, что минеральная пыль, поднимаемая в верхние слои атмосферы, может вызывать кристаллизацию капель воды в облаках. Этот процесс особенно важен в северных регионах, где часто формируются так называемые смешанно-фазовые облака – они состоят как из переохлажденной воды, так и изо льда, и существуют при температурах от 0 до –39 °C. Такие облака, распространенные над Северной Атлантикой, Сибирью и Канадой, крайне чувствительны к наличию льдообразующих частиц, основным источником которых и служит пустынная пыль.

«Мы обнаружили, что там, где больше пыли, облака с гораздо большей вероятностью замерзают в своей верхней части, – объясняет Диего Вильянуэва, ведущий автор исследования из Института физики атмосферы ETH Zurich. – Это напрямую влияет на то, сколько солнечного света отражается обратно в космос и сколько выпадает осадков». Сравнивая данные о частоте появления облаков с ледяной «шапкой» и уровне запыленности, исследователи выявили устойчивую закономерность, которая практически идеально совпала с результатами лабораторных экспериментов.

Способ замерзания облаков напрямую определяет, сколько солнечного света они отразят в космос и сколько влаги отдадут в виде осадков. Эти факторы имеют решающее значение для климатических моделей, однако до сих пор у ученых не было надежной точки отсчета для понимания того, как этот процесс протекает в глобальном масштабе. Новые выводы устанавливают измеримую связь между пылью в воздухе и частотой образования льда в облаках, предоставляя важнейший ориентир для повышения точности климатических прогнозов.

Тем не менее связь между пылью и льдом проявляется не везде одинаково. В пустынных регионах, таких как Сахара, само образование облаков ограничено, а сильные восходящие потоки горячего воздуха могут подавлять процесс замерзания. В Южном полушарии роль пыли могут брать на себя морские аэрозоли. Ученые подчеркивают необходимость дальнейших исследований, чтобы понять влияние и других факторов, например, влажности воздуха. Но уже сейчас ясно одно: крошечные пылинки из далеких пустынь помогают формировать облака над нашими головами, а вместе с ними – и будущее нашего климата.