Volkanik Patlamalar Gökyüzünde Buz Oluşturabilir ve Sonunda Nedenini Biliyoruz

Volkanlar, Dünya'nın iklimini düzenleyen döngülerde hayati bir rol oynar. Aktif volkanlar patladığında, karbondioksit ve kükürt dioksit gibi gazlar salarlar ve bu gazlar ısınma veya soğuma etkisi yaratabilir.

Volkanik kül ve toz da atmosferin yüksek katmanlarına salınır ve bulutların genellikle oluştuğu yerlere aerosoller enjekte eder.

Bilim adamları bir süredir bu aerosollerin bulut oluşumunu nasıl etkilediğini merak ediyorlardı. Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı'ndan (LLNL) araştırmacılar, yeni bir çalışmada volkanik kül parçacıklarının, buz parçacıklarının yapışabileceği bir çekirdek sağlayarak atmosferin yüksek kesimlerinde ince cirrus bulutlarının oluşumunu tetikleyebileceği sonucuna vardılar. Bu süreç “buz çekirdeklenmesi” olarak bilinir.

LLNL atmosfer bilimci Lin Lin, “Araştırmamız, volkanik patlamaların bulut oluşumunu etkileyip etkilemediği ve nasıl etkilediği konusunda önemli bir bilgi boşluğunu doldurmaya yardımcı oluyor” diyor. “Volkanik kül parçacıklarının buz çekirdeklenmesi için bir yer görevi görerek buz bulutlarının oluşumunu tetikleyebileceğini gösteriyoruz.

Bulutlar, Dünya'nın iklimini ve enerji dengesini düzenlemede hayati bir rol oynar. Herhangi bir zamanda yüzeyin yaklaşık yüzde 70'ini kaplamanın yanı sıra güneş ışığını yansıtıp ısıyı emen bulutlar, gezegenin su döngüsünün de ayrılmaz bir parçasıdır.

Bu nedenle, bulut oluşumu ve aerosollerin etkisi hakkında daha iyi bir anlayışa ihtiyaç vardır.

Lin ve ekibinin araştırması, NASA'nın CloudSat ve Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite (CALIPSO) misyonlarından elde edilen 10 yıllık verilere dayanmaktadır.

CloudSat, tropikal siklonların ve iklim değişikliklerinin (bulutlarla ilgili) nasıl meydana geldiğini belirlemek için bulutların içini inceler. CALIPSO, bulutların ve aerosollerin Dünya'nın hava durumu, iklimi ve hava kalitesini düzenlemedeki rollerini izler.

Lin ve meslektaşları, gözlemlerinden, üç volkanik patlamanın ardından cirrus bulutlarının özelliklerinde tutarlı değişiklikler olduğunu fark ettiler. Kül bakımından zengin patlamaların meydana geldiği yerlerde, araştırmacılar bu yüksek irtifa bulutlarının (büyük ölçüde buzdan oluşan) daha sık hale geldiğini belirttiler.

Bu bulutlar, diğer zamanlardaki cirrus bulutlarına kıyasla önemli ölçüde daha az buz kristali barındırsa da, kristaller daha büyüktü. Kül bakımından fakir patlamalarda ise bunların hiçbiri meydana gelmedi.

Lin, “Çalışmanın başında, volkanik patlamalardan etkilenen bulutların doğal bulutlardan farklı görüneceğini tahmin ediyorduk, ancak sonuçta bulduğumuz şekilde değil” diyor. “Volkanik aerosollerin bulutlardaki buz kristallerinin sayısında artışa yol açacağını tahmin ediyorduk. Ancak şaşırtıcı bir şekilde, veriler bunun tersini gösterdi.”

Başlangıçta, grup, çok soğuk su damlacıklarından suyun kendiliğinden yoğunlaşmasıyla buzun eşit bir şekilde oluşmasını bekliyordu. Bunun yerine, kendiliğinden donacak kadar soğumadan önce kül aerosollerinde su biriktiğini ve daha büyük buz kümeleri oluşturduğunu gözlemlediler.

“Sonuçlar, başlangıçtaki beklentilerimizi tamamen alt üst etti,” diye ekliyor Lin. ‘Başlangıçtaki fikrimizi bir kenara bırakıp, beklenmedik bulgulara dayalı yeni bir açıklama geliştirmek, bu sürecin en zor ve en ödüllendirici kısmıydı.’

O zamandan beri, ekip Arktik bulutları ve bunların küresel atmosfer modellerindeki rolünü incelemeye başladı. Bu arada, sonuçlarını doğrulamalarını sağlayacak başka bir büyük patlama bekliyorlar.

Bu yazı SCIENCEALERT’ de yayınlanmıştır.