«Мы знаем, что пыль, исходящая из пустыни, когда она поднимается сильным ветром в атмосферу, может поглощать солнечную радиацию», – сказал ведущий автор Циньцзянь Цзинь, преподаватель и сотрудник академической программы факультета географии и атмосферных наук КУ. "Пыль после поглощения солнечного излучения становится очень горячей. Эти частицы пыли, взвешенные в атмосфере, могут нагреть ее до такой степени, что давление воздуха изменится – и это может привести к изменениям в схемах циркуляции, например к ветру."
Это явление, получившее название «повышенный тепловой насос», переносит влагу на Индийский субконтинент с моря.
«Индийский летний муссон характеризуется сильными ветрами летом», – сказал Джин. "Итак, как только ветер изменится, перенос влаги из океана на сушу изменится, и, следовательно, они увеличат количество осадков.
Осадки очень важны для людей, живущих в Южной Азии, особенно в Индии, и важны для сельского хозяйства и питьевой воды."
В то время как пыль с Ближнего Востока увеличивает силу муссонов на Индийском субконтиненте, существует также обратный эффект, который приводит к положительной обратной связи, когда муссоны могут усиливать ветры на Ближнем Востоке, создавая еще больше пылевых аэрозолей.
«Муссон может влиять на выбросы пыли», – сказал Джин. "Когда у нас более сильный муссон, у нас есть нагрев в верхних слоях атмосферы.
Конвекция, связанная с муссонами, может подниматься на очень большую высоту, до 10 километров. Когда этот рисунок воздуха над муссонным дождем нагревается, вы производите что-то вроде волны.
По всей области у вас будет высокое давление, затем низкое давление, затем высокое давление. Эти волны могут переносить воздух на Ближний Восток. Воздух поднимается вверх над Индийским субконтинентом, затем идет на Ближний Восток и опускается вниз – и когда нисходящий воздух ударяется о поверхность, он может собирать много аэрозолей пыли."
Соавторами статьи Джина являются Бин Пу, доцент кафедры географии и атмосферных наук в КУ; Цзянфэн Вэй из Нанкинского университета информационных наук и технологий в Нанкине, Цзянсу, Китай; Уильям К.M. Лау из Университета Мэриленда и Чиен Ван из Лаборатории аэрологии, CNRS / UPS, Тулуза, Франция.
Их работа включала в себя обзор литературы о связи между пылью Ближнего Востока и летними муссонами в Индии, а также оригинальные исследования с использованием суперкомпьютеров для лучшего понимания этого явления.
Хотя было известно, что «повышенный тепловой насос» существует из-за пыли, поступающей с Аравийского полуострова, Джин и его коллеги приводят доводы в пользу другого источника в Южной Азии, подпитывающего эффект аэрозольной пыли на сезон дождей бабьего лета: Иранское плато.
«Иранское нагорье расположено между Ближним Востоком и Тибетским нагорьем, и Иранское нагорье также находится очень высоко», – сказал Джин. "Земля на большой высоте, когда солнечная радиация достигнет поверхности, станет очень горячей. Над этим горячим Иранским плато мы можем ожидать изменения муссонной циркуляции, и в то же время горячий воздух над Иранским плато может также усилить циркуляцию над пустынями Аравийского полуострова. Таким образом, Иранское нагорье может увеличить выбросы пыли с Ближнего Востока, а также муссонную циркуляцию и муссонные осадки.
Иранское плато – еще один фактор, который может объяснить взаимосвязь между пылью Ближнего Востока и летними сезонами дождей."
Джин сказал, что в статье исследуются три других механизма, влияющих на летний сезон дождей в Индии. Один из них – эффект затемнения снега, когда черный углерод и пыль уменьшают отражательную способность снега, нагревая землю и тропосферу над ней. Другой – эффект затемнения от солнечного света, когда аэрозоли в атмосфере вызывают охлаждение поверхности земли.
Наконец, в исследовании рассматривается, как аэрозольная пыль может служить ядрами ледяных облаков, которые могут «изменять микрофизические свойства ледяных облаков и, следовательно, муссонные осадки в период бабьего лета."
Исследователь KU сказал, что понимание этих механизмов и климатических эффектов пыли будет иметь все большее значение перед лицом глобального изменения климата.
«Это особенно верно для Азии – есть прогнозы климата, показывающие, что в некоторых районах Азии земля станет суше», – сказал Джин. "Таким образом, мы ожидаем, что больше выбросов пыли, и пыль будет играть более важную роль в Азии в ближайшее время. У нас много антропогенных выбросов или загрязнения воздуха в восточном Китае, Восточной Азии и Индии. Но по мере того, как люди пытаются улучшить качество нашего воздуха, соотношение между естественной пылью и антропогенным аэрозолем будет увеличиваться, а это означает, что пыль будет играть более важную роль в будущем."