Znano je, da je delež oblakov z ledenimi vrhovi odvisen od prašnih delcev v oblaku, ki delujejo kot jedra za nastanek ledenih kristalov. Vendar to ni bilo jasno dokazano z uporabo velikega nabora podatkov. V študiji, objavljeni 31. julija 2025, so raziskovalci to povezavo potrdili.pojejo 35 let satelitskih podatkov. Pokazali so, da je delež oblakov z ledenimi vrhovi (npr. razmerje med ledom na vrhu oblaka in skupno frekvenco ali ITF) in severna polobla med −15° in −30°C močno korelira s količino prašnih delcev v oblakih. To je pomembno za modeliranje podnebja, ker Na sevalno silo in padavine v oblakih bo vplivalo, ali jih prekriva plast ledu ali vode.
Beseda »prah« sproža občutek nevšečnosti in nelagodja, kar je upravičeno, saj prah iz naravnih virov in človeških dejavnosti (kot so gradbeništvo, industrijski procesi in gibanje vozil) prispeva k delcem v zraku, kar povzroča onesnaženje zraka, ki negativno vpliva na zdravje dihal in srčno-žilnega sistema. V sušnih in polsušnih območjih peščeni in prašni viharji v zrak vnašajo velike količine mineralnih prašnih delcev. Posledično onesnaženje zraka vpliva na javno zdravje, okolje in sevalni proračun.
Mineralni prah v zraku igra pomembno vlogo tudi v podnebnem sistemu. Absorbira in razprši sončno in toplotno sevanje, s čimer neposredno vpliva na energijsko bilanco zemeljskega sistema. Vsaka sprememba obremenitve z mineralnim prahom v ozračju spremeni sevalno bilanco regije (tj. neto spremembo sevalnega toka zaradi prahu ali sevalnega vpliva prahu). Delci v zraku velikosti do 0.2 μm delujejo tudi kot semena za nastanek kapljic v oblaku, ko se nanje kondenzira vodna para. Ti delci, imenovani kondenzacijska jedra oblakov (CCN), služijo kot osnova za kapljice v oblaku in so bistveni za začetek nastajanja kapljic v oblaku ter za razvoj oblakov in dežja. Posredno vplivajo na Zemljin podnebni sistem, vključno s sevalnim vplivom. Spremembe koncentracij delcev v zraku, ki delujejo kot CCN, pomembno vplivajo na lastnosti oblakov, sevalni vpliv in podnebje.
Vrste oblakov in jazrazmerje med ce in skupno frekvenco (ITF)
Oblaki so lahko treh vrst, odvisno od tega, ali so sestavljeni predvsem iz ledenih kristalov ali kapljic tekoče vode. Ledeni oblaki so sestavljeni iz ledenih kristalov, ki nastanejo z nukleacijo okoli ledenih delcev, ki tvorijo nukleacijo (INP), kot je mineralni prah. Običajno nastanejo na visokih nadmorskih višinah, kjer prevladuje temperatura ledišča. Vodni oblaki pa so sestavljeni predvsem iz kapljic tekoče vode in nastanejo, ko se vodna para v ozračju ohladi in kondenzira v kapljice tekoče vode okoli kondenzacijskih jeder oblakov (CCN), kot so delci prahu ali soli. Oblaki mešane faze vsebujejo tako ledene kristale kot tudi prehlajene kapljice vode. Ta proces, pri katerem prehlajene kapljice vode zmrznejo na ledene kristale ali druge ledene delce, kar povzroči znatno povečanje njihove mase in gostote, se imenuje riming. Riming se pojavlja predvsem v oblakih mešane faze pri temperaturah med -5 °C in -25 °C na mestih, kjer prehlajene kapljice vode zmrznejo ob trku z ledenimi kristali. Frekvenca ledu v primerjavi s skupnim številom oblakov, opaženih na zgornji ravni oblaka.
Procesi, ki vplivajo na podnebni sistem zaradi mineralnega prahu, so dobro razumljeni, vendar so morali raziskovalci obravnavati vsaj dve vprašanji.
Prvič, obstajala je negotovost pri ocenjevanju neposrednih in posrednih podnebnih vplivov mineralnega prahu na svetovni ravni. Misija EMIT (Earth Surface Mineral Dust Source Investigation) agencije NASA, nameščena na ISS, to rešuje s kartiranjem sestave mineralnega prahu v sušnih območjih Zemlje in zagotavljanjem globalnega nabora podatkov za podnebno modeliranje. Mejnik je dosegla 27. julija 2022, ko je zagotovila svoj prvi pogled na Zemljo. Lani, leta 2024, je prešla v podaljšano fazo misije, ki bo trajala vsaj do leta 2026.
Drugič, čeprav je že dolgo znano, da je delež oblakov z ledenimi vrhovi odvisen od prašnih delcev v oblaku, ki delujejo kot jedra za nastanek ledenih kristalov, to ni bilo jasno dokazano z uporabo velikega nabora podatkov. V študiji, objavljeni 31. julija 2025, so raziskovalci to razmerje potrdili z uporabo 35 let satelitskih podatkov. Pokazali so, da je delež oblakov z ledenimi vrhovi (tj. frekvenca ledu na vrhu oblakov glede na skupno frekvenco ali ITF) na severni polobli med −15° in −30°C močno povezan s količino prašnih delcev v oblakih. To je pomembno za podnebno modeliranje, ker bo na sevalno silo in padavine v oblakih vplivalo, ali so na vrhu ledeni ali vodni oblaki.
***
(Zahvala: Dr. Sachchidanand Singh, glavnemu znanstveniku, CSIR-NPL, Indija, za njegove dragocene prispevke k obravnavani temi in urejanje)
***
Reference:
- Villanueva D. in sod. 2025. Zamrzovanje kapljic zaradi prahu pojasnjuje fazo na vrhu oblakov v severnih ekstratropskih območjih. ZNANOST. 31. julij 2025. Letnik 389, številka 6759, str. 521–525. DOI: https://doi.org/10.1126/science.adt5354
***
Povezani članek
***
 in the Northern Hemisphere between −15° and −30°C strongly correlates with the abundance of dust particles in the clouds. This is important for climate modelling because radiative forcing and precipitation of the clouds will be influenced by whether they are topped by a ice or water cloud layer.){kind=link}