• Aleksander Nowaczewski

Wpływ chmur na efekt cieplarniany

data: 12/10/2020


Chmury są zjawiskiem meteorologicznym, który w przeszłości sprawił duże problemy naukowcom w kwestii ustalenia ich wpływu na efekt cieplarniany. Sumarycznie wszystko zależy od rodzaju powstałych chmur. Mogą one mieć oddziaływanie ogrzewające oraz chłodzące.


Chmury niskie (Cumulus)

Chmury niskie (Cumulus) występują w niższych piętrach troposfery na wysokości ok. 600-2500 metrów. Składają się z, gęsto rozmieszczonych kropelek wody, tak małych że opór powietrza blokuje je przed opadaniem.


Gęsto rozmieszczone kropelki wody, silnie odbijają promieniowane słoneczne i rozpraszają widmo fal elektromagnetycznych, znacznie zmniejszając ilość promieniowania docierającego do powierzchni ziemi. Pomimo tego że para wodna jest jednym z silniejszych gazów cieplarnianych i zatrzymuje dużą część promieniowania podczerwonego, emitowanego przez ziemię, to z powodu mniejszej ilości promieni słonecznych, dochodzących do powierzchni naszej planety, mniejsza ilość podczerwieni jest wypromieniowywana.


Chmury niskie mają tą cechę że, według szacunków, w ciągu dnia odbijają ok. 80-90% promieniowania słonecznego, a pochłaniają 10-20%. Z kolei w nocy, z racji tego, że na półkulę nie padają promienie słoneczne, chmury nie mają jak ich odbijać, a wtedy aktywnie działają jedynie gazy cieplarniane, czyli w tym przypadku para wodna. W nocy chmury niskie przepuszczają w kosmos 20-30% promieniowania podczerwonego, a zatrzymują na ziemi 70-80%.


W poszczególnych rejonach na kuli ziemskiej, występują pewne wahania pod względem odziaływania chmur niskich na efekt cieplarniany, jednak sumarycznie ich wpływ na naszą planetę jest chłodzący.

Chmury wysokie (Cirrus)

Chmury wysokie (Cirrus) pojawiają się w górnej warstwie troposfery na wysokościach między 6 000-12 000 metrów. Składają się z, rzadko rozmieszczonych, kryształków lodu.


Promienie słoneczne bezproblemowo przechodzą przez pojedyncze kryształki lodu i dochodzą do powierzchni ziemi. Jak można zauważyć na co dzień, są one prawie całkowicie przezroczyste.


Pomimo, że przepuszczają znaczną ilość promieni krótkofalowych (słonecznych), mają tendencję do zatrzymywania na ziemi większości promieniowania podczerwonego, emitowanego przez ziemię, niezależnie od pory dnia.


Po zsumowaniu powyższych stwierdzeń, można wysnuć wniosek że chmury wysokie wpływają na naszą planetę ocieplająco.


Ilość chmur niskich zmniejsza się z biegiem czasu?

Jeszcze ok. 30-40 lat temu na niebie pojawiała się większa ilość chmur niskich. Wciąż nie do końca wiadomo co jest tego przyczyną.


Naukowcy z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii pod zarządzaniem profesora Stevena Sherwooda w 2014 roku, zbadali powiązanie pomiędzy tworzeniem się chmur, a mieszaniem się powietrza w poszczególnych warstwach atmosfery.


Do powstania chmur nie wystarczy intensywne parowanie wody. Główną rolę odgrywa pojawienie się niżu barycznego, a za tym prądu wstępującego który poniesie masy pary wodnej w stronę atmosfery. Jest to tzw. głęboka konwekcja, w wyniku której masywne, pionowe chmury wydzielają obfite opady oraz ochłodzenie dla planety. Gdy jednak prąd wstępujący nie jest dość silny, nie jest w stanie doprowadzić mas pary wodnej na wysokości 2 km lub więcej. Wtedy chmury zostają w najniższych warstwach troposfery, gdzie mają miejsce procesy wysuszające, a powstałe chmury nie dają silnego efektu schładzającego i opadów.


Intensywnie szuka się odpowiedzi na pytanie- co może być tego przyczyną? Duże powiązanie zostało stwierdzone między prądami morskimi a wiatrami. Wraz ze słabnięciem prądów morskich, szczególnie cyrkulacji termohalinowej, zaburza się proces powstawania niżów barycznych, a za tym prądów wstępujących.


Kolejną sprawą jest mieszanie powietrza między warstwami atmosfery. Zdarza się, że część pary wodnej zostaje w tzw. warstwie granicznej atmosfery, a część unosi się na wysokości od 2 do 8 km. W takim przypadku, dochodzi do powstawania mniejszej ilości chmur niskich, a większej ilości chmur średnich i wysokich, które ogrzewają naszą planetę.


Podsumowując, wpływ chmur na efekt cieplarniany jest zależny of rodzaju powstałych chmur. Chmury niskie działają na naszą planetę ochładzająco, a wysokie ogrzewająco. Na przestrzeni lat, sumarycznie coraz częściej pojawiają się chmury wysokie na rzecz niskich. Może wpływać na to m.in słabnięcie prądów morskich, a także dodatkowo mieszanie powietrza pomiędzy warstwami atmosfery.




przypisy:

https://naukaoklimacie.pl/aktualnosci/efekt-cieplarniany-dla-sredniozaawansowanych-5-wplyw-chmur-419

https://klimatziemi.pl/chmury-wywoluja-coraz-potezniejszy-efekt-cieplarniany/

https://naukaoklimacie.pl/aktualnosci/chmury-klimat-i-przyspieszony-wzrost-temperatur-32

https://www.nature.com/articles/nature12829

Save Your Planet

For Green Future

Obserwój nas na

  • Facebook
  • Twitter
  • Instagram