Derfor giver forurening og skovbrande kraftige tordenstorme

Illustration: mrs.kohanova / Bigstock

Forskere fra MIT mener at have fundet en del af forklaringen på, hvorfor tordenstorme, der kan føre til skybrud og ødelæggende oversvømmelser, udvikler sig til at være mere kraftfulde, når de dannes i områder med høje koncentrationer af aerosoler i atmosfæren.

Selvom forskere gennem flere år har kunnet observere sammenhængen mellem aerosoler og tordenstorme, og at eksempelvis forurening fra skibe skaber tordenvejr over travle sejlruter, så har forklaringen på fænomenet været lidt af et mysterium.

Men ifølge de to MIT-forskere Tim Cronin og Tristan Abbott har de både kunnet afkræfte tidligere teorier og finde frem til en af de mekanismer, som ligger bag fænomenet. Resultaterne af deres højopløsnings-simulationer er for nylig publiceret i det fagfællebedømte videnskabelige tidsskrift Science.

Ved at simulere dynamikker i skyer over tropiske regioner mener de to forskere at have påvist, at høje aerosol-koncentrationer i atmosfæren fører til mere kraftfulde storme ved at øge fugtigheden i luften omkring skyerne.

Læs også: Syv ting, du måske ikke vidste om skyer

Denne ‘nyfundne’ mekanisme kan indarbejdes i vejr- og klimamodeller for at hjælpe med at forudsige, hvordan tordenstormene i et område varierer afhængigt af skiftende aerosol-niveauer, skriver MIT på sin hjemmeside.

Derudover viser resultaterne, at man ved at fjerne forurening fra områder måske kan nedbringe antallet af storme, og at mennesker kan påvirke klimaet på måder, »som vi ikke rigtig har værdsat så meget tidligere«, lyder det fra Tim Cronin, der er hovedforfatter på studiet og adjunkt i atmosfærisk videnskab på MIT.

En tredje mekanisme

Aerosoler er små luftbårne partikler eller dråber på under 50 μm, som kan være være både natur- eller menneskeskabte. De kommer fra blandt andet vulkanudbrud, skovbrande, sandstorme og fra forurening fra skibe, biler og fabrikker.

I atmosfæren indgår aerosoler i dannelsen af skyer ved, at vanddamp fortætter sig på partiklerne. På den måde opstår små dråber vand, der samler sig i skyer, og når de rammer hinanden skabes større dråber, der falder som regn.

Når aerosolerne findes i meget koncentrerede mængder i skyerne, så samler de små dråber sig ikke helt så nemt til de større dråber, der afgiver regn. Så langt har forskere været enige, men ellers har det været et åbent spørgsmål, hvordan skyer fyldt med aerosoler danner tordenstorme, selvom dette har været forsøgt forklaret med forskellige teorier.

Læs også: Spørg Fagfolket: Kan vi redde klimaet med spejle i rummet og aerosoler i atmosfæren?

Tim Cronin og Tristan Abbott besluttede sig for at teste to tidligere foreslåede forklaringer på fænomenet, men selvom de udelukkede de to processer fra deres simulationer, så viste det sig, at tordenstormene alligevel blev mere kraftfulde, når aerosol-koncentrationerne blev øget.

»Det fortalte os, at de to tidligere ideer ikke var det, der producerede ændringerne i konvektion (bevægelse i væsker eller gasser sædvanligvis fremkaldt af en temperaturforskel i samspil med varmeudvidelse og tyngdekraften, red.) i vores simulationer,« lyder det fra Tristan Abbott.

Med andre ord måtte der være en anden mekanisme, som spillede ind.

Mange aerosoler forhindrer regn

De to forskere fra MIT gravede sig derfor ned i den eksisterende videnskabelige litteratur og fandt frem til, at skyer stiger op, når de blandes med ‘ren’ luft rundt om dem og fordamper noget af deres vandindhold, og som et resultat af dette afkøles skyen.

Hvis luften rundt om skyen er tør, så suger den mere af skyens vand til sig, så skyens temperatur falder og derfor stiger langsommere opad.

Omvendt gælder det, at hvis luften rundt om skyen er relativt fugtig, så vil skyen også blive varmere, når den fordamper og stiger langt hurtigere opad, hvormed den kan udvikle sig til en tordenstorm.

De to forskere testede derfor i deres simulationer, om dette spillede ind i aerosolers påvirkning af tordenstorme. For hvis en sky indeholder mange aerosoler, som forhindrer den i at afgive regn, så fordamper der måske mere vand til luften rundt omkring skyen.

Forskerne kørte simulationer med små aerosol-koncentrationer, som ofte findes i verdenshavenes fjerne områder, til høje koncentrationer, som ofte findes i relativt forurenede områder nær storbyer.

Her fandt de ud af, at lavthængende skyer med høje aerosol-koncentrationer havde mindst sandsynlighed for at forsvinde som regn og i stedet fordampede vand til den omkringliggende luft.

Dette danner en ‘boble’ af varm og fugtig luft, der har nemmere ved at stige til 10-15 kilometers højde, hvor skyerne kan vokse sig store nok til at danne en tordenstorm, forklarer Tristan Abbot.

»Vi har vist en ny mekanisme, som giver en grund til at forvente kraftigere tordenstorme i dele af verden med masser af aerosoler,« lyder det fra ham.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Forskere fra MIT mener at have opklaret i hvert fald en del af mysteriet om, hvorfor små partikler fra blandt andet skovbrande, vulkanudbrud og forurening medfører mere kraftfulde tordenstorme

så har vi her en (dobbelt) glædelig nyhed! [Hvis vi altså er kede af tordenvejr? ;)]:

2020 has been a year of extremes when it comes to wildfires. The Arctic and US saw record high levels of activity during the summer, whilst Canada and tropical Africa saw record lows. These lows have contributed to 2020 so far being one of the least active years since Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS*) records begin in 2003...

https://atmosphere.copernicus.eu/how-wildf...

  • 1
  • 1
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten