Lehet, hogy egyszer megtanulta, hogy “meleg levegő emelkedik, és hűvös levegő süllyed.” De ez nem mindig igaz.

Ez azért van, mert a levegő felhajtó képességét – emelkedési képességét – mind a hőmérséklete, mind az, hogy mennyi vízgőzt tartalmaz. A száraz levegő többnyire a nitrogén elemeket tartalmazza és oxigén, különböző molekulákba összeállítva. A vízgőz kevésbé sűrű, mint ezek a nehéz molekulák; nedves levegőben a vízgőz helyet foglal el, amelyet általában nitrogén és oxigén foglal el. A “gőz felhajtóhatásaként” ismert jelenség párássá teszi a száraz levegőnél könnyebb, azonos hőmérsékletű, nyomású és térfogatú levegő.

Nagy mértékben a gőz felhajtóerő segít irányítani a levegő mozgását a légkör legalsó tartományán, az úgynevezett troposzférán, és különösen a nedves, trópusi régiók felett érinti a levegőt. Még a trópusokon is, néhány légfolt viszonylag száraz marad a keletre vagy nyugatra található nedvesebb levegőhöz képest. Most egy új éghajlati modell azt sugallja, hogy ez a párás levegő emelkedő és száraz levegő ciklusa a süllyedés némileg pufferolhatja a c hatásait korlátozott változás a trópusokon.

“E hatás nélkül az éghajlat felmelegedése még rosszabb lenne” – mondta Da Yang, a tanulmány szerzője, a kaliforniai egyetem (Davis) légköri tudományok adjunktusa és a Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratórium közös tudósa. . Yang modellje szerint, amelyet május 6-án tettek közzé a Science Advances folyóiratban, a gőz felhajtó hatása felerősíti a trópusi régiókból az űrbe juttatott hőenergia (hő) mennyiségét, körülbelül 1-3 watt / négyzetméter nagyságrendben. . A modell azt sugallja, hogy mivel a trópusi éghajlat meleg, a hatás exponenciálisan növekedhet, ami azt jelenti, hogy a régió a hőmérséklet emelkedésével is egyre több hőt enged le.

Kapcsolódó: Az éghajlatváltozás fényképes igazolása: idő – A visszavonuló gleccserek elmaradt képei a Föld pólusainál viszonylag gyorsabban másznak – mondta.

De hogy működik pontosan?

Felhők és derült ég

A gőzfelhajtó hatást “a meteorológusok nagyon régóta ismerik”. legalább egy évszázad – mondta a Live Science-nek egy e-mailben Olivier Pauluis, a New York-i Egyetem matematika és légkör / óceántudomány professzora, aki nem vett részt a vizsgálatban. Bár sokak számára ismerős, az a gondolat, hogy a meleg levegő mindig emelkedik, és a hűvös levegő mindig süllyed, “helytelen feltételezés” – mondta.

“A helyes” konvencionális bölcsesség “visszatér Archimédész elvére, és ez az, hogy könnyű levegő emelkedik, nehéz levegő süllyed. “A nedves levegő azonban könnyebb, mint az azonos hőmérsékletű és nyomású száraz levegő, mondta Pauluis.

Míg a modern klímaváltozási modellek figyelembe veszik ezt a bölcsességet, Yang célja az volt, hogy kivizsgálja Hogyan befolyásolja a trópusi területek nedves levegője a régió általános felmelegedését, pontosabban.

A trópusok az Egyenlítőtől körülbelül 20 fokon belül fekszenek, övként körbetekerve a bolygót a National Geographic szerint. a trópusokon a globális légkeringési mintázatok párás levegő oszlopokat és viszonylag száraz levegő oszlopokat hoznak létre, amelyek egymás mellett ülnek, és az ég felé nyúlnak – mondta Yang. Ugyanaz a váltakozó légoszlopok mintázata kisebb léptékben is megmutatkozik, de ezek a lokalizált légzsebek eloszlanak da kérdésen belül ys, míg a nagyobb léptékűek hosszú ideig stabilak maradnak, és befolyásolják az éghajlatot a trópusokon, mondta.

Felhők és zivatarok alakulnak ki a nedves levegőben, míg a tiszta égbolt nagyrészt a száraz régiókat, Yang mondott. A vízgőz üvegházhatású gázként működik, és csapdába ejti az óceánokból, a szárazföldről és a légkör alacsonyabb régióiból kibocsátott hőenergiát; ezért a trópusok nedvesebb régióiból kevés energia távozhat az űrbe. “Az energia nagy részét a tiszta égboltú területek bocsátanák ki, nem pedig a felhők” – mondta Yang.

Itt lép életbe a gőz felhajtóerő hatása.

A csapat számítógépes modelljei szerint a vízgőzzel átitatott hűvös levegő felfelé emelkedik, felhőket képez és esőt ejt. Időközben az ég tiszta területein viszonylag száraz, meleg levegő süllyed. a trópusi éghajlat felmelegszik, több víz felmelegszik és áttér gőzös formájára, aminek következtében a fenti levegő egyre párásabbá válik. A felhajtóerő későbbi változása a párás levegőt felfelé hajtja és a hullámokat a környező levegőn hajtja át; ezek a hullámok, más néven a légköri gravitációs hullámok kiszorítják a hőt a párás levegőből a közeli száraz levegőbe – mondta Yang.

Alapvetően a hullámok kiegyenlítik a pára felhajtóerő hirtelen növekedését azáltal, hogy csökkentik a hő által okozott további felhajtóerőt – mondta.

Ez a ciklus egyre több hőt vezet a száraz levegőbe, amely a hőenergiát a fenti tiszta égbe engedi – mondta Yang.

“Más szavakkal, még melegebbé teszi a süllyedő száraz levegőt”, így több hőt bocsáthat ki a tiszta égboltú területekről – mondta Yang. “Ha nincs ilyen gőzfelhajtó hatása, akkor az valószínűleg fordítva lenne”, ami azt jelenti, hogy az egyre melegebb levegő olyan nedves régiókban emelkedik fel, ahol hője felhők alatt csapdába esik – tette hozzá.

A megállapítás nem feltétlenül úttörő “, ahogy a tudósok már régóta tudják a gőz felhajtó hatásáról – mondta Pauluis. Kiemeli azonban a hőmérséklet és a relatív páratartalom figyelembevételének szükségességét az éghajlatváltozás modellezésénél, különösen a trópusi régiókban – tette hozzá.

A jövőben Yang és társai nagyszabású modellek kidolgozására törekszenek. hogy teszteljék elméletüket. A mostani tanulmányban nedves és száraz levegő kisméretű rendszereit modellezték, amelyek az idők folyamán stabilak maradtak, ahogy egy nagyszabású rendszer is. Egy olyan teljes körű modell kidolgozásához, amely a trópusokon átfogó tevékenységeket rögzít, a csapatnak sokkal nagyobb számítási teljesítményre lesz szüksége. Ezenkívül Yang reméli, hogy különböző trópusi régiókból gyűjti be a megfigyelési adatokat, hogy megtudja, a csapat jóslatai miként állnak a való világban.

“Azt is szeretnénk tudni, hogy a gőz felhajtóereje hogyan befolyásolja a felhőket és a szelet a Földön? “- mondta.

” A jövőbeli éghajlatváltozás előrejelzésének központi kihívása abban rejlik, hogy helyesen értékelik az alacsony szintű felhők változását, ahol a hatás jelentősebb “- tette hozzá Pauluis.

• 6 A klímaváltozás váratlan hatásai
• 5 A klímaváltozás hatással lesz az egészségére
• A klímaváltozás valósága: 10 mítosz lebukott

Eredetileg a Live Science-ben jelent meg.