Конечно, не все типы облаков так реагируют, иначе мы бы никогда не слышали жалоб на пасмурную погоду, которая мешает посмотреть на затмение. Команда ученых из Королевского метеорологического института Нидерландов и Делфтского технологического университета определила, что, в частности, мелкокучевые облака над сушей исчезают очень быстро. Этот вывод, по словам руководителя исследования Виктора Триса, имеет значение для будущих попыток климатической инженерии.
Смотрите также Ученые нашли новый источник углекислого газа, который производит 370 миллионов тонн выбросов в год
Детали открытия
Одним из решений, предложенных для смягчения изменения климата, является блокирование небольшого процента солнечных лучей. Таким образом они не попадут в нижние слои атмосферы Земли и не будут разогревать атмосферу. Хотя моделирование показывает, что это может эффективно снизить температуру, мы не знаем, какие еще последствия это может иметь и насколько они будут длительны. Однако если в будущем мы все же будем затмевать Солнце с помощью технологических решений, это может повлиять на облака. Меньшее количество облаков уменьшит эффективность солнечной геоинженерии, поскольку облака отражают солнечный свет и таким образом фактически помогают охлаждать Землю. То есть мы с одной стороны уменьшим количество солнечного света, а с другой – наоборот увеличим его, устранив облака.
С поверхности Земли понять поведение облаков во время затмения нелегко. Облачные слои могут быть достаточно сложными, а их конфигурации постоянно меняются, поэтому подсчет облаков с Земли не является жизнеспособным методом определения того, как солнечное затмение влияет на них. Другой вариант – изучать их сверху с помощью спутников. Однако и здесь есть проблема: такой метод не учитывает тень Луны во время затмения в расчетах отражательной способности облачной поверхности, что приводит к погрешности в измерениях облачного покрова и толщины облаков.
Трис и его коллеги нашли способ учесть лунную тень, принимая во внимание долю Солнца, которая закрывается в определенный момент времени, с каждой точки земной поверхности. "Большая часть солнечного затмения состоит из частичного затмения, когда снаружи все еще много света. Во время частичного затмения спутники получают достаточно отраженного солнечного света, после поправки на затмение, чтобы надежно измерить облака", – говорит ученый.
Исследователи применили свои методы к данным, собранных во время трех солнечных затмений над африканским континентом в период с 2005 по 2016 год. Они обнаружили, что кучевые облака начинают исчезать в большом количестве, когда закрывается лишь 15 процентов Солнца, и не возвращаются до конца затмения.
Результаты модели эволюции облаков во время солнечного затмения / Фото Виктор Трис
Почему именно это происходит, было непонятно, поэтому команда провела симуляции с помощью программного обеспечения для моделирования облаков под названием DALES. Эти симуляции показали, что когда солнечный свет блокируется, поверхность охлаждается, что уменьшает восходящие потоки теплого воздуха с поверхности.
Теплые восходящие потоки играют важную роль в формировании кучевых облаков. Они переносят водяной пар, который конденсируется в капли, поднимаясь на более прохладную высоту, образуя облака.
Итак, когда поверхность планеты охлаждается и эти восходящие потоки прекращаются, кучевые облака не могут удерживаться, восстанавливаясь только тогда, когда Солнце снова появляется и снова начинает прогревать почву. Этот эффект происходит только над сушей, поскольку океан не охлаждается достаточно быстро, чтобы эффект начал действовать.
Кучевые облака сами по себе не являются дождевыми, но они могут трансформироваться в дождевые. Вывод команды свидетельствует, что климатическая геоинженерия, которая предусматривает блокирование солнечного света, может иметь достаточно пагубное влияние на погодные условия, ведь исчезновение облаков повлечет за собой другие последствия, а те следующие и так далее. Поскольку это противоречит цели, нам нужны дальнейшие исследования.