CERN: związki wydzielane przez drzewa i przekształcane w atmosferze odgrywają istotną rolę w procesie tworzenia chmur, a co za tym idzie wpływają na ochładzanie planety. Pochodzące z drzew związki, które przyczyniają się do tworzenia chmur sprawiają, że lasy oglądane z daleka wyglądają, jakby były za niebieskawą mgiełką.
Aby z pary wodnej, która znajduje się w atmosferze, powstała chmura składająca się z kropelek wody, konieczne są zarodki (czy jądra) kondensacji. Eksperyment CLOUD prowadzony przez CERN dowiódł, że zarodki kondensacji kropel w chmurach tworzone mogą być przez utlenione substancje pochodzenia roślinnego łączące się z kwasem siarkowym.
Dawniej sądzono, że kwas siarkowy może samodzielnie tworzyć jądra kondensacji. Związek ten (to on przyczynia się do kwaśnych deszczów) powstaje w atmosferze z tlenków siarki. Tlenki siarki są z kolei zanieczyszczeniami, które trafiają do powietrza m.in. w wyniku działalności człowieka. Eksperyment CLOUD pokazał jednak, że sam kwas siarkowy nie wystarczy, by uformowała się chmura. Potrzebna jest przy tym "pomoc" ze strony drzew. Okazuje się, że w atmosferze utlenione związki pochodzenia roślinnego bardzo łatwo łączą się z kwasem siarkowym. Wokół takich cząstek formują się później krople chmur. Najnowsze badania CERN są potwierdzeniem wcześniejszych wyników uzyskanych w eksperymencie CLOUD.
„To bardzo ważny wynik, jako że identyfikuje kluczowy czynnik odpowiedzialny za tworzenie nowych aerozoli w dużych obszarach atmosfery - komentuje szef eksperymentu CLOUD Jasper Kirkby. – A wpływ samych aerozoli na proces tworzenia chmur został uznany przez Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) za źródło największej niepewności obecnych przewidywań”.
Kropelki w chmurach formują się wokół cząstek, które mogą powstawać w atmosferze bezpośrednio (na przykład mgła rozpylona nad morzem) lub też tworzyć się w procesie tzw. zarodkowania (nukleacji). W tym drugim przypadku obecne w atmosferze aerozole łączą się tworząc nowe cząstki mogące stanowić zarodki kondensacji. Przypuszcza się, że około połowa chmur tworzy się poprzez ten drugi mechanizm, ale sam proces zarodkowania jest jak dotąd słabo poznany - wynika z badań.
Komora Eksperymentu CLOUD zapewnia o wiele czystsze warunki niż to było osiągalne w poprzednich eksperymentach, pozwalając na badanie procesu zarodkowania w ściśle kontrolowanych warunkach laboratoryjnych. W eksperymencie możliwe było m.in. kontrolowanie „promieniowania kosmicznego”, którego źródłem jest akcelerator PS, usuwanie jonów za pomocą silnego pola elektrycznego, kontrola sztucznego nasłonecznienia, a także bardzo stabilne warunki działania przy dowolnej temperaturze. Warunki te mają wpływ na reakcje między cząstkami pochodzenia roślinnego i kwasem siarkowym.
Eksperyment CLOUD (Cosmics Leaving Outdoor Droplets) w CERN prowadzony jest przy współpracy 19 instytutów specjalizujących się w różnych dziedzinach nauki, od fizyki cząstek elementarnych po nauki o atmosferze, które połączyły się w celu badania zjawiska tworzenia się chmur w atmosferze, a w szczególności badania roli, jaką w tym procesie pełni promieniowanie jonizujące, przy użyciu wiązki z akceleratora PS.
poleca:
