尘埃如何解决加州干旱问题

含尘空气可以改变云产生的降水量

加州 80% 的地区正处于极度干旱状态,你可能不会认为尘埃会是解决该州水资源问题的答案。然而,昨天在旧金山提出的新研究表明,从亚洲和非洲越过太平洋吹来的含尘空气可能会影响该地区的降水。

在昨天美国化学学会的全国会议上,加州大学圣地亚哥分校的金·普拉瑟介绍了她领导的关于西风带向西吹送的尘埃的研究。普拉瑟说,尘埃及其携带的微小细菌和分子,在跨越太平洋后,会与其他空气中的颗粒(如海雾和烟雾)混合,从而对云和降水产生独特而多变的影响。

普拉瑟的新研究可能是朝着更好地预测(甚至可能人工制造)降雨事件迈出的第一步。


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“降水取决于冰;它对云中的冰非常敏感,因此弄清楚(云中)冰是如何形成的,是我们一直在努力进行测量的圣杯,这是一个非常具有化学选择性的过程,”普拉瑟昨天下午在 ACS 会议上说。

“就像一个开关”
根据普拉瑟的说法,云产生降水的一个重要过程是它们在渗透并“播种”它们的微小颗粒周围形成冰晶的能力。没有冰晶,云很难产生降水。

普拉瑟说,她的团队的研究将调查这种冰形成过程的早期阶段,试图区分不同的微生物和细菌在渗透到云中时可能产生的不同影响。

普拉瑟和她的团队在加州内华达山脉进行的实验首次提供了确凿的证据,证明尘埃气溶胶可以改变云产生的降水量。

普拉瑟说:“没有人相信它们可以改变你获得的水量或降雪量。”“这是第一个证据表明它们实际上可以改变降水量。”

“这就像一个开关。如果这些颗粒不存在,云就会静静地待在那里,也许只会下一点点雨,”普拉瑟补充道。

普拉瑟说,并非所有的尘埃气溶胶都有助于产生降水。特别是,人类引起的气溶胶(如烟尘和燃烧颗粒)实际上起着相反的作用,减少了云可以形成的降水量。

但通过未来的研究,普拉瑟说,科学家可以更好地了解不同的气溶胶如何与云发生反应。通过追踪吹向西海岸的尘埃类型,这项研究反过来可以帮助实现更准确的天气和降雨预报。

普拉瑟说:“你可以看到这些尘埃在太平洋上移动。”

她补充说:“如果我们知道这些条件,我们就可以考虑水资源,并可以决定是否从我们的水坝中放水。”

人工造雨的艰难道路
但普拉瑟说,缺乏尘埃并不是加州目前的问题。西海岸可以依靠来自非洲和亚洲的稳定尘埃粒子流——尘埃跨越太平洋需要 7 到 10 天,普拉瑟补充说,尘埃可以在几周内环绕地球——但在这次干旱期间,美国西部所缺少的是方程的另一主要部分:尘埃可以播种的云。

没有云,尘埃粒子就没有任何东西可以播种并产生雨雪。但是,如果科学家能够更深入地了解哪些尘埃粒子最能形成冰,哪些不能,他们也许能够在云形成时最大限度地增加降水,并避免未来像最近困扰加州的那种干旱(气候连线,8 月 4 日)。

根据国家干旱缓解中心的数据,加州超过 80% 的地区处于极度干旱状态。该州近 60% 的地区处于“异常干旱”状态,这是最严重的类别。

普拉瑟说:“目前,棘手的部分是,如果我们没有云,尘埃在做什么并不重要。”

普拉瑟说,对尘埃气溶胶及其对降水的影响进行更深入的了解,也可以用于人为地增加降水。然而,在干预自然过程时存在固有的危险,普拉瑟说,今天为了增加降水而播种到云中的东西,可能随后作为污染物落到地面。

她说:“很多人都在考虑我们可以放入其中的东西,但在试图解决一个环境问题的同时,你可能会制造另一个问题。”

经环境与能源出版有限责任公司许可,转载自《气候连线》。www.eenews.net, 202-628-6500

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