Poate că ați aflat odată că „aerul cald crește și aerul rece se scufundă.” Dar asta nu este întotdeauna valabil.

Acest lucru se datorează faptului că flotabilitatea aerului – capacitatea sa de a crește – este dictată atât de temperatura sa, cât și de cantitatea de vapori de apă pe care o conține. Aerul uscat conține în principal elementele azot și oxigen, asamblat în diferite molecule. Vaporii de apă sunt mai puțin densi decât aceste molecule grele; în aerul umed, vaporii de apă ocupă spațiu care ar fi în mod normal ocupat de azot și oxigen. Cunoscut ca „efect de flotabilitate a vaporilor”, acest fenomen face aer mai ușor decât aerul uscat cu aceeași temperatură, presiune și volum.

La scară largă, efectul de flotabilitate a vaporilor ajută la direcționarea mișcării aerului prin cea mai joasă regiune a atmosferei, cunoscută sub numele de troposferă, și afectează în special aerul din regiunile tropicale umede. Chiar și în zonele tropicale, unele pete de aer rămân relativ uscate în comparație cu aerul mai umed situat în est sau vest. Acum, un nou model climatic sugerează că acest ciclu de aer umed se ridică și se usucă scufundarea poate tampona oarecum efectele c schimbarea calcarului la tropice.

„Fără acest efect, încălzirea climei ar fi și mai gravă”, a spus autorul studiului Da Yang, profesor asistent de științe atmosferice la Universitatea din California, Davis și om de știință al facultății comune cu Laboratorul Național Lawrence Berkeley . Conform modelului lui Yang, care a fost publicat pe 6 mai în revista Science Advances, efectul de flotabilitate a vaporilor amplifică cantitatea de energie termică (căldură) eliberată în spațiu din regiunile tropicale, de ordinul a aproximativ 1 până la 3 wați pe metru pătrat Modelul sugerează că, pe măsură ce climatele tropicale sunt calde, efectul ar putea crește exponențial, ceea ce înseamnă că regiunea ar lăsa din ce în ce mai multă căldură, chiar și pe măsură ce temperaturile cresc. -Peste imagini ale ghețarilor în retragere

Acestea fiind spuse, efectul de flotabilitate a vaporilor nu anulează în niciun caz efectele schimbărilor climatice, a spus Yang. Dar poate stabiliza oarecum climatele tropicale în timp ce temperaturile la polii Pământului urcă într-un ritm relativ mai rapid, a spus el.

Dar cum funcționează, exact?

Norii și cerul senin

Efectul de plutire a vaporilor „este cunoscut meteorologilor de foarte mult timp” cel puțin un secol, Olivier Pauluis, profesor de matematică și științe ale atmosferei / oceanelor la Universitatea din New York, care nu a fost implicat în studiu, a declarat pentru Live Science într-un e-mail. Deși familiar pentru mulți, noțiunea că aerul cald crește întotdeauna și aerul rece se scufundă întotdeauna este o „presupunere incorectă”, a spus el.

„Înțelepciunea convențională” corectă se întoarce la principiul lui Arhimede și este că aerul ușor crește, aerul greu se scufundă. „Cu toate acestea, aerul umed este mai ușor decât aerul uscat cu aceeași temperatură și presiune, a spus Pauluis.

În timp ce modelele moderne de schimbări climatice țin cont de această înțelepciune, Yang și-a propus să investigheze modul în care aerul umed al tropicelor influențează încălzirea generală din regiune, mai precis.

Tropicele se află la aproximativ 20 de grade de la ecuator, înfășurate în jurul planetei ca o centură, conform National Geographic. tropice, modelele globale de circulație a aerului generează coloane de aer umed și coloane de aer relativ uscat care se așează una lângă cealaltă, extinzându-se spre cer, a spus Yang. Același model de alternare a coloanelor de aer se manifestă și la scări mai mici, dar aceste buzunare localizate de aer se disipează într-o chestiune de da Da, în timp ce cele la scară mai mare rămân stabile pe perioade lungi de timp și influențează clima peste tropice, a spus el.

Norii și furtunile se formează în aerul umed, în timp ce cerul senin acoperă în mare parte regiunile uscate, Yang spus. Vaporii de apă acționează ca un gaz cu efect de seră, prinzând energia termică emisă de oceane, uscat și regiunile inferioare ale atmosferei; prin urmare, puțină energie poate scăpa în spațiu din regiunile mai umede din tropice. „Cea mai mare parte a energiei ar fi emisă din regiunile cu cer senin, nu din nori”, a spus Yang.

Aici intervine efectul de flotabilitate a vaporilor.

Conform modelelor computerizate ale echipei, aerul rece impregnat de vapori de apă crește în sus, formând nori și scăpând de ploaie pe măsură ce merge. Între timp, aerul uscat și cald se scufundă în regiunile limpezi ale cerului. climatul tropical se încălzește, mai multă apă se încălzește și se transformă în forma sa vaporoasă, făcând ca aerul de deasupra să crească din ce în ce mai umed. Schimbarea ulterioară a flotabilității conduce aerul umed în sus și conduce undele prin aerul înconjurător; undele gravitaționale atmosferice, împing căldura din aerul umed și în aerul uscat din apropiere, a spus Yang.

Practic, valurile echilibrează creșterea bruscă a flotabilității vaporilor prin reducerea flotabilității suplimentare oferite de căldură, a spus el.

Acest ciclu conduce din ce în ce mai multă căldură în aerul uscat, care lasă energia termică în cerul senin de deasupra, a spus Yang.

„Cu alte cuvinte, va face aerul uscat scufundat și mai cald”, permițând emiterea mai multă căldură din regiunile cu cer senin, a spus Yang. „Dacă nu avem acest efect de flotabilitate a vaporilor, ar fi probabil invers”, ceea ce înseamnă că aerul din ce în ce mai cald ar crește în regiunile umede în care căldura sa va fi prinsă sub nori, a adăugat el.

Constatarea nu este „t” neapărat revoluționară „, așa cum oamenii de știință știu despre efectul de flotabilitate a vaporilor de mult timp, a spus Pauluis. Cu toate acestea, evidențiază necesitatea de a lua în considerare atât temperatura, cât și umiditatea relativă la modelarea schimbărilor climatice, în special în regiunile tropicale, a adăugat el.

Privind în perspectivă, Yang și coautorii săi își propun să dezvolte modele pe scară largă pentru a le testa teoria. În studiul actual, ei au modelat sisteme la scară mică de aer umed și uscat care au rămas stabile în timp, așa cum ar face un sistem la scară largă. Pentru a dezvolta un model pe scară largă care să surprindă activitatea la tropice, în general, echipa va necesita mult mai multă putere de calcul. În plus, Yang speră să colecteze date de observație din diferite regiuni tropicale, pentru a vedea cum predicțiile echipei se mențin în lumea reală.

„De asemenea, vrem să știm, cum influențează flotabilitatea vaporilor nori și vânturi pe Pământ? „, a spus el.

” O provocare centrală în predicția viitoarei schimbări climatice constă în evaluarea corectă a modificărilor aduse norilor de nivel scăzut, unde efectul este mai semnificativ „, a adăugat Pauluis.

• 6 Efecte neașteptate ale schimbărilor climatice
• 5 Moduri în care schimbările climatice vă vor afecta sănătatea
• Realitatea schimbărilor climatice: 10 mituri distruse

Publicat inițial pe Live Science.