Известно е, че делът на облаците, покрити с лед, зависи от праховите частици в облака, които действат като ядра за образуване на ледени кристали. Това обаче не е ясно демонстрирано с помощта на голям набор от данни. В проучване, публикувано на 31 юли 2025 г., изследователи потвърдиха тази връзка.пеят 35 години сателитни данни. Те показаха, че делът от облаци с ледени върхове (а именно честота на леда на върха на облаците спрямо общата честота или ITF) in Северното полукълбо между −15° и −30°C силно корелира с изобилието на прахови частици в облаците. Това е важно за климатичното моделиране, защото Радиационното въздействие и валежите от облаците ще бъдат повлияни от това дали са покрити със слой лед или вода.
Думата „прах“ предизвиква чувство на неудобство и дискомфорт, което е основателно, защото прахът от природни източници и човешки дейности (като строителство, промишлени процеси и движение на превозни средства) допринася за образуването на твърди частици във въздуха, което води до замърсяване на въздуха, имащо неблагоприятно въздействие върху дихателната и сърдечно-съдовата система. В сухите и полусухите райони пясъчните и прашните бури внасят големи количества минерални прахови частици във въздуха. Полученото замърсяване на въздуха оказва влияние върху общественото здраве, околната среда и радиационния баланс.
Въздушният минерален прах също играе важна роля в климатичната система. Той абсорбира и разсейва слънчевата и топлинната радиация, като по този начин пряко влияе върху енергийния баланс на земната система. Всяка промяна в атмосферното минерално прахово натоварване променя радиационния баланс на даден регион (т.е. нетната промяна в радиационния поток, дължащ се на прах или радиационно въздействие на праха). Въздушните прахови частици с размер до 0.2 μm също действат като семена за образуване на облачни капки, когато водните пари кондензират върху тях. Наричани облачни кондензационни ядра (CCN), тези частици служат като основа за облачните капки и са от съществено значение за започване на образуването на облачни капки и развитието на облаци и дъжд. Те косвено влияят върху климатичната система на Земята, включително радиационното въздействие. Промените в концентрациите на въздушните прахови частици, действащи като CCN, оказват значително въздействие върху свойствата на облаците, радиационното въздействие и климата.
Видове облаци и азсъотношение на цените към общата честота (ITF)
Облаците могат да бъдат от три вида в зависимост от това дали са съставени предимно от ледени кристали или течни водни капчици. Ледените облаци са съставени от ледени кристали, образувани чрез нуклеация около ледени нуклеиращи частици (INPs), като минерален прах. Те обикновено се образуват на голяма надморска височина, където преобладава температурата на замръзване. Водните облаци, от друга страна, са съставени предимно от течни водни капчици и се образуват, когато водната пара в атмосферата се охлади и кондензира в течни водни капчици около облачни кондензационни ядра (CCN), като прахови или солни частици. Облаците със смесена фаза съдържат както ледени кристали, така и преохладени водни капчици. Този процес, при който преохладените водни капчици замръзват върху ледени кристали или други ледени частици, причинявайки значително увеличение на тяхната маса и плътност, се нарича „риминг“. „Римингът“ се наблюдава предимно в облаци със смесена фаза при температури между -5°C и -25°C на места, където преохладените водни капчици замръзват при сблъсък с ледени кристали. Честотата на леда към общата честота (ITF) е делът на ледените облаци спрямо общия брой облаци, наблюдавани на нивото на горната част на облака.
Процесите, свързани с ефектите на минералния прах върху климатичната система, са добре разбрани, но имаше поне два проблема, които изследователите трябваше да разгледат.
Първо, имаше несигурност при оценката на преките и косвените климатични ефекти от минералния прах в глобален мащаб. Мисията EMIT (Earth Surface Mineral Dust Source Investigation) на НАСА, инсталирана на борда на МКС, се справя с това, като картографира състава на минералния прах в сухите райони на Земята и предоставя глобален набор от данни за климатично моделиране. Тя постигна важен етап на 27 юли 2022 г., когато предостави първия си изглед към Земята. Миналата година, през 2024 г., премина в разширена фаза на мисията поне до 2026 г.
Второ, макар отдавна да е известно, че делът на облаците с ледени върхове зависи от праховите частици в облака, които действат като ядра за образуване на ледени кристали. Това обаче не е ясно демонстрирано с помощта на голям набор от данни. В проучване, публикувано на 31 юли 2025 г., изследователи потвърдиха тази връзка, използвайки 35 години сателитни данни. Те показаха, че делът на облаците с ледени върхове (т.е. честота на ледените върхове на облаците към общата честота или ITF) в Северното полукълбо между −15° и −30°C силно корелира с изобилието на прахови частици в облаците. Това е важно за климатичното моделиране, защото радиационното въздействие и валежите в облаците ще бъдат повлияни от това дали са покрити със слой лед или вода.
***
(Благодарност: Д-р Саччидананд Сингх, главен учен, CSIR-NPL, Индия за ценния му принос по темата и редакцията)
***
Литература:
- Villanueva D., et al 2025. Замръзването на капчици, причинено от прах, обяснява фазата на върха на облаците в северните екстратропици. SCIENCE. 31 юли 2025. Том 389, Брой 6759, стр. 521-525. DOI: https://doi.org/10.1126/science.adt5354
***
Свързана статия
- Ефекти върху климата от атмосферния минерален прах: мисията EMIT постигна крайъгълен камък (1 август 2022 г.).
***
 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}