미국의 지상 및 위성 관측에 따르면 봄철 꽃가루 수치가 높아지면 기온이 섭씨 -15도에서 -25도 사이에서도 구름 얼음과 강수량이 증가하는 것으로 나타났습니다. 꽃가루가 구름 형성에 영향을 미칠 수 있나요?
이 기사에서 우리는 당신에게 말할 것입니다 꽃가루가 구름 형성과 강수 패턴에 어떻게 영향을 미치는가.
꽃가루와 착빙
연구의 주요 저자인 Jan Kretzschmar 박사에 따르면, "실험실 결과에 따르면 꽃가루는 얼음 핵처럼 작용하여 구름 내 물의 어는 온도에 영향을 미치고 강수를 촉진하는 것으로 나타났습니다." 이러한 빙핵입자(INP)가 없으면 구름의 물은 다음 지점에서만 얼게 됩니다. -38도 이하의 온도. 이번 연구 결과는 환경연구서한(Environmental Research Letters)에 게재됐다.
공동 저자인 요하네스 콰아스(Johannes Quaas) 교수는 “숨쉬는 자연 우수 클러스터 프로젝트에서 우리는 이 효과가 실험실의 범위를 넘어 관찰될 수 있는지에 대한 의문을 제기하고 기후 변화와 생물 다양성 손실이 이에 미치는 영향을 조사했습니다.”라고 말했습니다. 라이프치히에서 이론 기상학 교수로 재직하고 있으며 호흡하는 자연 컨소시엄의 대변인입니다.
구름 형성에서 꽃가루의 중요성
예를 들어, 글로벌 맥락을 고려하면 얼음 형성에 대한 꽃가루의 영향은 먼지의 영향에 비해 상대적으로 적습니다. 그러나 지역적으로나 계절적으로 그 영향은 상당합니다. 특히 봄에는 상당한 양의 꽃가루가 대기 중으로 방출되어 차가운 공기층에 도달합니다.
Kretzschmar는 크기 때문에 다음과 같이 설명합니다. 꽃가루는 대기 중에 잠시 존재합니다. '우리의 연구는 습한 조건에서 꽃가루가 분해될 때 생성되는 작은 꽃가루 조각의 중요성을 강조합니다. "이 작은 입자들은 오랫동안 공기 중에 남아 있으며, 적절한 양이 존재할 경우 대기의 더 차가운 층으로 침투하여 얼음 형성을 시작할 수 있습니다."
기후 변화는 꽃가루의 영향을 악화시킵니다
인간이 유발한 기후 변화는 꽃가루 시즌의 시작을 변화시켜 기간을 연장하고 대기 중 꽃가루 농도를 높이고 있습니다. 이러한 패턴은 세기가 진행됨에 따라 더욱 뚜렷해질 것으로 예상되며, 이는 국지적 강우의 빈도와 강도 모두 증가로 이어질 수 있습니다.
이 연구의 또 다른 측면은 생물 다양성의 중요성을 언급합니다. 수많은 식물종이 매년 봄에 동시에 상당한 양의 꽃가루를 방출하여 구름 형성과 대기 중 얼음 입자의 농도에 영향을 미칩니다. 이러한 상호 작용을 계속해서 조사하는 것이 중요합니다. 기후 진화에서 꽃가루의 역할에 대한 이해를 높이고 이를 다가오는 기후 모델에 통합합니다.
Kretzschmar는 "꽃가루의 영향과 기후와의 상호 작용을 정확하게 시뮬레이션하면 예측의 정확성을 높일 수 있습니다."라고 말합니다. 이번 연구는 라이프치히 대학교 기상학 연구소, 라이프니츠 대류권 연구소(TROPOS), 독일 통합 생물 다양성 연구 센터(iDiv) 할레-예나-라이프치히 및 막스 플랑크 생지화학 연구소와 공동으로 수행되었습니다. .
응축핵
꽃가루는 일반적으로 식물 수분 과정 및 알레르기 반응과 관련되어 있지만 구름 형성에도 중요한 역할을 합니다. 꽃가루 입자는 구성 입자(꽃가루 하위 입자 또는 SPP라고도 함)와 함께 이들은 응결핵으로 기능하여 얼음구름이나 권운의 발달을 위한 기초 역할을 할 수 있습니다., 결정화된 물로 구성되어 있습니다.
Brianna Matthews, Alyssa Alsante 및 Sarah Brooks를 포함한 텍사스 A&M 대학교 연구팀은 호밀(Lolium sp.)과 돼지풀(Ambrosia trifida)의 꽃가루 및 꽃가루 입자 방출에 대한 습도 변화의 영향을 조사했습니다. 또한 그룹은 구름 형성에서 이러한 입자의 역할을 조사했습니다. 그들의 연구 결과는 미국 화학 학회(American Chemical Society)의 지구 및 우주 화학 저널(Journal of Earth and Space Chemistry)에 게재되었습니다.
꽃가루가 기후 변화에 영향을 미치는 요인인가요?
인간 활동의 결과인 지속적인 기후 변화로 인해 지구 평균 기온이 상승하고 결과적으로 꽃가루 방출 기간이 연장됩니다. 공기 중 습기에 노출되면 꽃가루 알갱이는 1 마이크론 미만의 작은 꽃가루 입자로 분해될 수 있습니다.
꽃가루 알갱이와 입자 모두 대기 내에서 물방울의 핵 생성을 축적하고 유발하는 능력이 있습니다. 이 현상은 물 보유량을 유지하거나 보존하는 다중 구름의 생성으로 이어집니다. 이러한 수분 보유는 태양 복사를 다시 우주로 반사하여 지구 냉각에 기여함으로써 유리할 수 있지만, 또한 지구 표면에서 방출되는 열을 포착하고 재방출할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
이 현상은 지구 온난화의 심화에 기여하는 구름-온실 피드백으로 알려진 유익한 피드백 시스템의 일부입니다.
꽃가루 분석 및 기후 모델링
습도와 바람이 꽃가루에 미치는 영향을 이해하기 위해 연구자들은 라이그래스와 돼지풀에서 꽃가루 샘플을 수집하여 모든 장비가 갖춰진 챔버 내부에서 다양한 습도와 짧은 바람에 노출시켰습니다. 이 시뮬레이션은 자연 환경에서 발견되는 조건을 재현하도록 설계되었습니다.
연구팀은 각 꽃가루 알갱이와 관련된 SPP 수와 핵 생성 능력을 평가했습니다. 예기치 않게, 이들 식물에 대한 추정 SPP는 이전 실험에 표시된 것보다 상당히 낮았습니다. 구체적으로, 측정치보다 10~100배 더 큰 것으로 나타났습니다.. 실험 결과의 이러한 불일치는 이전에 꽃가루를 분산시키고 SPP를 생성하기 위해 덜 정밀한 기술을 사용했기 때문일 수 있습니다.
연구자들은 고체 꽃가루 입자보다는 전체 꽃가루 입자가 구름 형성을 촉진하는 데 더 효율적이라는 것을 발견했습니다. 수정된 매개변수는 방출된 입자 및 꽃가루 입자의 양과 함께 그들은 기후 모델의 정확성을 향상시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
이 정보를 통해 꽃가루가 구름 형성과 강수 패턴에 어떻게 영향을 미치는지 더 자세히 알 수 있기를 바랍니다.