Một nghiên cứu nhắm vào những cơn giông bão ở Alabama, Colorado và Oklahoma để khám phá những gì xảy ra khi những đám mây hút không khí vào bầu khí quyển từ bề mặt Trái đất.
Các nhà khoa học đang nhắm mục tiêu dông ở Alabama, Colorado và Oklahoma mùa xuân này để khám phá những gì sẽ xảy ra khi những đám mây hút không khí nhiều dặm vào khí quyển từ bề mặt của Trái đất.
Thí nghiệm Hóa học & Đám mây đối lưu sâu (DC3), bắt đầu vào giữa tháng 5 năm 2012, sẽ khám phá ảnh hưởng của giông bão trên không khí ngay dưới tầng bình lưu, một khu vực cao trong bầu khí quyển của chúng ta có ảnh hưởng đến các kiểu khí hậu và thời tiết của Trái đất.
Hóa học của sét và vai trò của nó trong các quá trình khí quyển là trung tâm của DC3. Tín dụng: NCAR
Các nhà khoa học sẽ sử dụng ba máy bay nghiên cứu, radar di động, mảng ánh xạ sét và các công cụ khác để tạo nên một bức tranh toàn diện.
Các nhà khoa học DC3 sẽ bay vào trung tâm của giông bão. Tín dụng: NOAA
Chris Cantrell, một nhà điều tra chính của DC3, cho biết:
Chúng ta có xu hướng liên kết giông bão với mưa to và sấm chớp, nhưng chúng cũng làm rung chuyển mọi thứ ở trên đỉnh của tầng mây.
Ảnh hưởng của chúng trong khí quyển lần lượt có tác động đến khí hậu kéo dài sau khi cơn bão tan.
Dự án DC3 sẽ có cái nhìn toàn diện về cả chi tiết hóa học và giông bão, bao gồm chuyển động không khí, vật lý đám mây và hoạt động điện.
Một trong những mục tiêu chính của DC3 là khám phá vai trò của giông bão trong việc hình thành tầng ozone tầng khí quyển, một loại khí nhà kính có tác dụng làm ấm mạnh trong khí quyển.
Khi giông bão hình thành, không khí gần mặt đất không còn nơi nào để đi mà lên. Mary Barth là một nhà điều tra chính của dự án. Cô ấy nói:
Những cơn giông mùa xuân đang đến gần với phần lớn vùng Trung Tây Hoa Kỳ và các khu vực khác. Tín dụng: NOAA
Đột nhiên, bạn có một máy bay ở độ cao lớn mà đầy đủ các hóa chất có thể tạo ra ozone.
Ozone trong bầu khí quyển phía trên đóng vai trò quan trọng trong biến đổi khí hậu bằng cách bẫy một lượng năng lượng đáng kể từ mặt trời.
Tuy nhiên, ozone rất khó theo dõi bởi vì, không giống như hầu hết các khí nhà kính, nó không được phát ra trực tiếp bởi các nguồn ô nhiễm hoặc các quá trình tự nhiên. Thay vào đó, ánh sáng mặt trời kích hoạt sự tương tác giữa các chất ô nhiễm như oxit nitơ và các loại khí khác, và những phản ứng đó tạo ra ozone.
Những tương tác này được hiểu rõ ở bề mặt Trái đất, nhưng chưa được đo ở đỉnh tầng đối lưu, tầng thấp nhất của khí quyển ngay dưới tầng bình lưu. Updrafts trong cơn giông bão mây dao động từ khoảng 20 đến 100 dặm một giờ, vì vậy không khí đến ở phía trên cùng của tầng đối lưu, khoảng 6 dặm to10 lên, với các chất ô nhiễm của nó tương đối nguyên vẹn.
Các máy bay bị ô nhiễm don bầu tiếp tục tăng lên vô hạn vì rào cản giữa tầng đối lưu và tầng bình lưu, được gọi là tầng đối lưu. Barth nói:
Sấm sét và sấm sét đóng một vai trò quan trọng trong hóa học của bầu khí quyển của chúng ta. Tín dụng: NOAA
Ở giữa vĩ độ, vùng nhiệt đới giống như một bức tường. Không khí va vào nó và lan ra.
Các nhà khoa học DC3 sẽ bay qua các luồng này để thu thập dữ liệu khi một cơn bão đang diễn ra. Họ sẽ bay trở lại vào ngày hôm sau để tìm cùng một khối không khí, sử dụng chữ ký hóa học đặc biệt của nó để xem nó đã thay đổi như thế nào theo thời gian.
Ô nhiễm không phải là nguồn nitơ oxit duy nhất, tiền chất ozone. Sét đánh cũng tạo ra oxit nitơ.
Các nhà điều tra DC3 đang xem xét ba địa điểm được phân tách rộng rãi ở phía bắc Alabama, đông bắc Colorado và trung tâm Oklahoma đến phía tây Texas.
c Nhiều trang web sẽ cho phép các nhà khoa học nghiên cứu các loại môi trường khí quyển khác nhau.
Alabama có nhiều cây xanh hơn và do đó phát thải tự nhiên nhiều hơn; địa điểm Colorado đôi khi trở thành cơn gió ô nhiễm Denver trang web Oklahoma và tây Texas có thể cung cấp không khí sạch. Barth nói:
Càng nghiên cứu nhiều khu vực khác nhau, chúng ta càng có thể hiểu được giông bão ảnh hưởng đến khí hậu của chúng ta như thế nào.
Điểm mấu chốt: Thí nghiệm Hóa học & Đám mây đối lưu sâu (DC3), bắt đầu vào giữa tháng 5 năm 2012, sẽ khám phá ảnh hưởng của giông bão trên không khí ngay dưới tầng bình lưu, một khu vực cao trong bầu khí quyển của chúng ta có ảnh hưởng đến các kiểu khí hậu và thời tiết của Trái đất.