Du har kanskje en gang lært at «varm luft stiger, og kald luft synker.» Men det stemmer ikke alltid.

Det skyldes at luftens oppdrift – dens evne til å stige – dikteres både av temperaturen og av hvor mye vanndamp den inneholder. Tørr luft inneholder stort sett elementene nitrogen og oksygen, samlet i forskjellige molekyler. Vanndamp er mindre tett enn disse tunge molekylene. I fuktig luft tar vanndamp plass som normalt vil være okkupert av nitrogen og oksygen. Kjent som «oppdriftens oppdriftseffekt», gjør dette fenomenet fuktig luft lettere enn tørr luft med samme temperatur, trykk og volum.

I stor skala hjelper dampens oppdriftseffekt med å lede luftens bevegelse gjennom den laveste delen av atmosfæren, kjent som troposfæren, og påvirker spesielt luft over fuktige, tropiske regioner. Selv i tropene forblir noen luftflekker relativt tørre sammenlignet med mer fuktig luft i øst eller vest. Nå antyder en ny klimamodell at denne syklusen av fuktig luft stiger og tørr luft synking kan noe dempe effekten av c begrense endring i tropene.

«Uten denne effekten ville klimaoppvarmingen bli enda verre,» sa studieforfatter Da Yang, assisterende professor i atmosfæriske vitenskaper ved University of California, Davis og en felles fakultetsforsker med Lawrence Berkeley National Laboratory. . I følge Yangs modell, som ble publisert 6. mai i tidsskriftet Science Advances, forsterker dampens oppdriftseffekt mengden termisk energi (varme) som slippes ut i verdensrommet fra tropiske regioner, i størrelsesorden 1 til 3 watt per kvadratmeter. Modellen antyder at effekten av tropisk klima kan øke eksponentielt, noe som betyr at regionen vil slippe mer og mer varme, selv når temperaturen stiger.

Relatert: Fotografisk bevis på klimaendringer: Tid -Lapse bilder av tilbaketrukne isbreer

Når det er sagt, vil dampens oppdriftseffekt på ingen måte eliminere effekten av klimaendringer, sa Yang. Men det kan noe stabilisere tropisk klima mens temperaturen er ved jordens poler klatrer i en relativt raskere hastighet, sa han.

Men hvordan fungerer det, akkurat?

Skyer og klar himmel

Dampens oppdriftseffekt «har vært kjent for meteorologer i veldig lang tid,» minst et århundre, fortalte Olivier Pauluis, professor i matematikk og atmosfære / havvitenskap ved New York University, som ikke var involvert i studien, til WordsSideKick.com i en e-post. Selv om det er kjent for mange, er forestillingen om at varm luft alltid stiger og kjølig luft alltid synker en «feil antagelse», sa han.

«Den riktige» konvensjonelle visdom «går tilbake til Archimedes» -prinsippet og er at lett luft stiger, tung luft synker. «Fuktig luft er imidlertid lettere enn tørr luft med samme temperatur og trykk, sa Pauluis.

Mens moderne klimaendringsmodeller tar hensyn til denne visdommen, hadde Yang som mål å undersøke. hvordan tropens tropiske luft påvirker den generelle oppvarmingen i regionen, nærmere bestemt.

Tropene ligger i rundt 20 grader fra ekvator, viklet rundt planeten som et belte, ifølge National Geographic. tropene, genererer globale mønstre av luftsirkulasjon kolonner med fuktig luft og kolonner med relativt tørr luft som sitter ved siden av hverandre og strekker seg mot himmelen, sa Yang. Det samme mønsteret med vekslende luftkolonner manifesterer seg også i mindre skala, men disse lokaliserte luftlommene forsvinner. innen et spørsmål om da ys, mens de i større skala holder seg stabile over lange perioder og påvirker klimaet i tropene, sa han.

Skyer og tordenvær dannes i den fuktige luften, mens klar himmel stort sett spenner over de tørre områdene, Yang sa. Vanndamp fungerer som en klimagass, og fanger opp termisk energi fra havet, land og nedre områder av atmosfæren. derfor kan lite energi rømme ut i rommet fra mer fuktige regioner i tropene. «Mesteparten av energien ville bli sendt ut fra de klare himmelområdene, ikke skyene,» sa Yang.

Dette er hvor dampens oppdriftseffekt spiller inn.

I henhold til teamets datamodeller stiger kjølig luft gjennomsyret av vanndamp oppover og danner skyer og slipper regn mens den går. I mellomtiden synker relativt tørr, varm luft i klare himmelstrøk. det tropiske klimaet varmer opp, mer vann varmes opp og overgår til sin dampform, noe som får luften til å vokse mer og mer fuktig. Den påfølgende endringen i oppdrift driver den fuktige luften oppover og driver krusninger gjennom den omgivende luften; disse krusninger, kjent som atmosfæriske tyngdekraftsbølger, skyver varmen ut av den fuktige luften og inn i den tørre luften i nærheten, sa Yang.

I utgangspunktet balanserer bølgene den plutselige økningen i dampoppdrift ved å redusere ytterligere oppdrift fra varme, sa han.

Denne syklusen driver mer og mer varme inn i den tørre luften, som slipper ut termisk energi til den klare himmelen over, sa Yang.

«Med andre ord, vil den synkende tørre luften bli enda varmere», slik at mer varme kan slippes ut fra klare himmelstrøk, sa Yang. «Hvis vi ikke har denne dampoppdrivningseffekten, ville det sannsynligvis være omvendt», noe som betyr at den stadig varmere luften vil stige i fuktige områder hvor varmen vil bli fanget under skyer, la han til.

Funnet er ikke «t» nødvendigvis banebrytende, «som forskere har kjent om dampens oppdriftseffekt i lang tid, sa Pauluis. Imidlertid fremhever det behovet for å ta hensyn til både temperatur og relativ fuktighet når vi modellerer klimaendringer, spesielt i tropiske regioner, la han til.

Ser fremover, Yang og hans medforfattere har som mål å utvikle modeller i stor skala. for å teste teorien deres. I den nåværende studien modellerte de småskala systemer med fuktig og tørr luft som holdt seg stabil gjennom tid, slik et system i stor skala ville gjort. For å utvikle en fullskalamodell som fanger aktivitet overalt i tropene, vil teamet kreve mye mer datakraft. I tillegg håper Yang å samle observasjonsdata fra forskjellige tropiske regioner, for å se hvordan teamets spådommer holder seg i den virkelige verden.

«Vi ønsker også å vite, hvordan påvirker dampens oppdrift skyer og vinder på jorden? «sa han.

» En sentral utfordring i spådommen om fremtidige klimaendringer ligger i å korrekt vurdere endringene til skyer på lavt nivå, det er der effekten er mer signifikant, «la Pauluis til.

• 6 Uventede effekter av klimaendringer
• 5 måter klimaendringer vil påvirke helsen din
• Klimaendringens virkelighet: 10 myter sprakk

Opprinnelig publisert på WordsSideKick.com.