Symulator CERN: przed nami zlodowacenie
Specjaliści z CERN skonstruowali symulator, aby zrozumieć, jak tworzą się chmury. Okazuje się, że większość naszej dotychczasowej wiedzy nadaje się do kosza – donosi Nature.
Od dawna uważamy, że nasionami, z których powstają chmury, są niewielkie cząstki, aerozole. Owe nasiona (jądra kondensacji) tworzą się z kwasu siarkowego i cząsteczek amoniaku. Potem wokół jądra kondensacji z pary wodnej tworzą się cząstki chmurowe. I tylko tyle.
Z najnowszych badań wynika jednak, że kluczowy może być wpływ kosmicznego promieniowania. Skoro para wodna i chmury są podstawą w modelowaniu klimatu, może to oznaczać, że większość modeli klimatycznych trzeba zrewidować, a człowiek ma na klimat mniejszy wpływ, niż się powszechnie sądzi.
Najnowszymi badaniami kierował dr Jasper Kirkby z CERN. - Widzimy, że kwas siarkowy i amoniak nie odpowiadają za nukleację (wczesny etap powstawania ziaren) w niższych partiach atmosfery – mówi. Okazuje się, że znane nam wcześniej zjawisko odpowiada za ułamek z tego, co dzieje się nad naszymi głowami.
Celem badaczy z CERN miało być lepsze zrozumienie procesu formowania chmur, ze szczególnym uwzględnieniem wpływu promieniowania kosmicznego. Symulator to nic innego jak komora ze stali nierdzewnej, napełniona bardzo czystym powietrzem, do której naukowcy dodają różne ilości substancji, które, ich zdaniem, odpowiadają za tworzenie chmur. Następnie jeden z licznych akceleratorów CERN wpuszcza w tę mieszaninę strumień cząstek zbliżony do promieniowania kosmicznego. Naukowcy biorą pod lupę zwłaszcza ten ostatni czynnik.
Promieniowanie kosmiczne to naładowane cząstki, które wpadają w ziemską atmosferę z przestrzeni kosmicznej, tworząc jeszcze więcej naładowanych cząstek. Już pierwsze badania w CERN wykazały, że promieniowanie zwiększa dziesięciokrotnie prędkość powstawania aerozoli.
Ilość promieniowania kosmicznego zależy od aktywności Słońca – kiedy ta aktywność wzrasta, do atmosfery wpada mniejsza ilość cząstek kosmicznych. A mniej kosmicznego promieniowania może oznaczać mniej chmur i wzrost globalnej temperatury. - Ilość promieniowania kosmicznego docierającego do Ziemi z wnętrza galaktyki i dalekiego kosmosu regulowana jest zmianami tzw. wiatru słonecznego. Tworzy go gorąca plazma wyrzucana z korony słonecznej na odległość wielu średnic słonecznych, niosąca z sobą zjonizowane cząstki i pole magnetyczne. Pędząc ku krańcom Układu Słonecznego wiatr słoneczny odpycha od Ziemi i osłabia promieniowanie kosmiczne. Gdy wiatr słoneczny się wzmaga, z kosmosu dociera do nas mniej promieniowania, powstaje mniej chmur i robi się cieplej. Kiedy ten wiatr słabnie – Ziemia staje się chłodniejsza. Tak więc Słońce otwiera i zamyka nad nami parasol z chmur regulujący klimat – wyjaśnia prof. Zbigniew Jaworowski.
Dr Kirkby podkreśla, że otrzymane w symulatorze cząstki są jeszcze zbyt małe, aby przesądzać, jak wielki wpływ na klimat ma promieniowanie z kosmosu. Ale coś jest na rzeczy.
Oczywiście, wielu naukowców już protestuje przeciwko wynikom CERN, argumentując, że to nie kosmiczne promieniowanie odpowiada za ostatni wzrost temperatur. - Wciąż jest wiele argumentów, że to nie promieniowanie kosmiczne powoduje zmiany klimatu – mówi prof. Mike Lockwood z Reading University.
Jest i wiele argumentów za. W Polsce prof. Zbigniew Jaworowski od lat uczula, aby nie przeceniać ludzkiego wpływu na klimat. - Zmiany temperatury atmosfery nie idą w parze ze zmianami stężenia CO2 i innych śladowych gazów cieplarnianych. Natomiast są zgodne ze zmianami aktywności Słońca, przebiegającymi w cyklach trwających po 11 i około 90 lat. Wiadomo o tym było już od 1982 roku, kiedy zauważono, że w okresie od 1000 do 1950 roku temperatura powietrza ściśle zależała od cyklicznej aktywności naszej dziennej gwiazdy - komentował w 2003 roku na łamach „Polityki”. - Dopiero od kilku ostatnich lat astrofizycy i fizycy atmosfery starają się poznać bliżej mechanizm jego działania. Może kiedyś nauczymy się rządzić chmurami?
Badania CERN to na pewno krok w tym kierunku.
Od dawna uważamy, że nasionami, z których powstają chmury, są niewielkie cząstki, aerozole. Owe nasiona (jądra kondensacji) tworzą się z kwasu siarkowego i cząsteczek amoniaku. Potem wokół jądra kondensacji z pary wodnej tworzą się cząstki chmurowe. I tylko tyle. Z najnowszych badań wynika jednak, że kluczowy może być wpływ kosmicznego promieniowania.
Skoro para wodna i chmury są podstawą w modelowaniu klimatu, może to oznaczać, że większość modeli klimatycznych trzeba zrewidować, a człowiek ma na klimat mniejszy wpływ, niż się powszechnie sądzi.
Najnowszymi badaniami kierował dr Jasper Kirkby z CERN. - Dzięki naszym badaniom widzimy, że kwas siarkowy i amoniak nie odpowiadają za nukleację (wczesny etap powstawania ziaren) w niższych partiach atmosfery – mówi. Okazuje się, że znane nam wcześniej zjawisko odpowiada za ułamek z tego, co dzieje się nad naszymi głowami.
Celem badaczy z CERN miało być lepsze zrozumienie procesu formowania chmur, ze szczególnym uwzględnieniem wpływu promieniowania kosmicznego. Symulator to nic innego jak komora ze stali nierdzewnej, napełniona bardzo czystym powietrzem, do której naukowcy dodają różne ilości substancji, które, ich zdaniem, odpowiadają za tworzenie chmur. Następnie jeden z licznych akceleratorów CERN wpuszcza w tę mieszaninę strumień cząstek zbliżony do promieniowania kosmicznego. Naukowcy biorą pod lupę zwłaszcza ten ostatni czynnik.
Promieniowanie kosmiczne to naładowane cząstki, które wpadają w ziemską atmosferę z przestrzeni kosmicznej, tworząc jeszcze więcej naładowanych cząstek. Już pierwsze badania w CERN wykazały, że promieniowanie zwiększa dziesięciokrotnie prędkość powstawania aerozoli.
Dr Kirkby z CERN podkreśla, że otrzymane w symulatorze cząstki są jeszcze zbyt małe, aby przesądzać, jak wielki wpływ na klimat ma promieniowanie z kosmosu. Ale coś jest na rzeczy.
Ilość promieniowania kosmicznego zależy od aktywności Słońca – kiedy ta aktywność wzrasta, do atmosfery wpada mniejsza ilość cząstek kosmicznych. A mniej kosmicznego promieniowania może oznaczać mniej chmur i wzrost globalnej temperatury. - Ilość promieniowania kosmicznego docierającego do Ziemi z wnętrza galaktyki i dalekiego kosmosu regulowana jest zmianami tzw. wiatru słonecznego. Tworzy go gorąca plazma wyrzucana z korony słonecznej na odległość wielu średnic słonecznych, niosąca z sobą zjonizowane cząstki i pole magnetyczne. Pędząc ku krańcom Układu Słonecznego wiatr słoneczny odpycha od Ziemi i osłabia promieniowanie kosmiczne. Gdy wiatr słoneczny się wzmaga, z kosmosu dociera do nas mniej promieniowania, powstaje mniej chmur i robi się cieplej. Kiedy ten wiatr słabnie, Ziemia staje się chłodniejsza. Tak więc Słońce otwiera i zamyka nad nami parasol z chmur regulujący klimat – wyjaśnia prof. Zbigniew Jaworowski, polski specjalista w dziedzinie klimatu. Wpływ promieniowania na ziemskie temperatury bada od lat 50. XX wieku.
Oczywiście, wielu naukowców już protestuje przeciwko wynikom CERN, argumentując, że to nie kosmiczne promieniowanie odpowiada za ostatni wzrost temperatur. - Wciąż jest wiele argumentów, że to nie promieniowanie kosmiczne powoduje zmiany klimatu – mówi prof. Mike Lockwood z Reading University.
Jest i wiele argumentów za. W Polsce prof. Zbigniew Jaworowski od lat uczula, aby nie przeceniać ludzkiego wpływu na klimat. - Zmiany temperatury atmosfery nie idą w parze ze zmianami stężenia CO2 i innych śladowych gazów cieplarnianych. Natomiast są zgodne ze zmianami aktywności Słońca, przebiegającymi w cyklach trwających po 11 i około 90 lat. Wiadomo o tym było już od 1982 roku, kiedy zauważono, że w okresie od 1000 do 1950 roku temperatura powietrza ściśle zależała od cyklicznej aktywności naszej dziennej gwiazdy - komentował w 2003 roku na łamach „Polityki”. - Dopiero od kilku ostatnich lat astrofizycy i fizycy atmosfery starają się poznać bliżej mechanizm tego działania. Może kiedyś nauczymy się rządzić chmurami? - prognozował.
Najnowsze badania CERN to na pewno krok w tym kierunku.
(ew/bbc/polityka.pl/pajamasmedia.com)
Zobacz niezwykłe chmury:
