پیش‌بینی دقیق‌تر تغییرات آب و هوایی‌

یکی از این عوامل، کربن قهوه‌ای (گونه‌ای از ذرات معلق جوی)‌ است که در مدل‌های رایانه‌ای آب و هوایی به مقدار قابل توجهی نادیده گرفته می‌شود.

مطالعه پدیده گلخانه‌ای که تاثیر مستقیم روی تغییرات آب و هوایی دارد، تنها بر نقش دی‌اکسیدکربن و دیگر گازهای گلخانه‌ای متمرکز است.

اما عوامل دیگری در جو وجود دارند که می‌توانند در گرم شدن یا سرد شدن هوا موثر باشند، عواملی همچون ذرات معلق کربن‌دار یا ذرات سولفات ناشی از احتراق سوخت‌های فسیلی و زیست توده‌ها، نمک‌های دریایی و گرد و غبارهای برخاسته از بیابان‌ها.

کربن قهوه‌ای ناشی از فرآیند احتراق، کوچک‌ترین عاملی است که از این ترکیبات معلق در هوا می‌توان فهمید.
پارامتری که معمولا برای اندازه‌گیری درجه گرما به کار می‌رود انرژی تابشی است که تفاوت بین انرژی وارده از نور خورشید و انرژی منتشر شده ناشی از گرما و انعکاس نور است.

گازها و ذرات معلق سازنده جو تحت شرایط متفاوت باعث گرم شدن (انرژی تابشی مثبت)‌ یا سرد شدن (انرژی تابشی منفی)‌ هوا می‌شوند. محققان معتقدند نقش کربن قهوه‌ای بسیار پیچیده است، چرا که هم باعث سرد شدن پوسته زمین و هم گرم شدن جو می‌شود. به دلیل عدم اطمینان و خطای تخمینی در برآورد انرژی تابشی ذرات معلق، میزان گرمای پیش‌بینی شده توسط مدل‌های رایانه‌ای زیاد قابل اتکا نیست. یک مولفه مهم در درک شرایط جوی، مشخصات بازتاب و جذب نور توسط ذرات معلق است که خصوصیت اپتیکی نام دارد.

اگر بتوانیم خصوصیات اپتیکی ذرات معلق و چگونگی توزیع آنها را در کل جو بدانیم قادر به ایجاد یک مدل دقیق تغییرات آب و هوایی خواهیم بود که دقت پیش‌بینی‌های ما را دو چندان می‌کند.

اندازه‌گیری خصوصیات اپتیکی به وسیله تابش لیزر در یک راستا از هوا انجام می‌شود. اشکال این روش این است که عدد به دست آمده میانگین خصوصیات اپتیکی کل ذرات است نه یکی از آنها و ثانیا این روش تحت طول موج‌های محدود کار می‌کند. در روش جدید که برپایه نوع خاصی از ذره‌بین الکترونی کار می‌کند، می‌توان به طور مستقیم خصوصیات اپتیکی هر یک از ذرات را مثل نانوذرات کربن قهوه‌ای را اندازه گرفت. این روش باعث دخالت دادن فاکتورهای مهم دیگری در مدل‌های آب و هوایی می‌شود که تاکنون نادیده گرفته شده‌اند و باعث دقیق‌تر شدن پیش‌بینی‌ها می‌شود.

مترجم:آتنا حسن‌آبادی‌
منبع: Physorg