بررسی اثر قطرات باران بر پاک‌کنندگی جو

تحقیقات جدید دانشمندان دانشگاه ام‌آی‌تی تاثیرات پاک‌کنندگی قطرات باران بر روی جو و حذف آئروسل‌ها و آلاینده‌های دیگر از هوا را به اثبات رسانده است.



به گزارش سرویس علمی ایسنا، نتایج این تحقیق می‌تواند در ارائه پیش‌بینی‌های قابل‌اعتماد برای کیفیت هوا و همچنین مدل‌های دقیق‌تر از تاثیرات تغییر آب‌و‌هوای ناشی از ابرها به کار رود.

آئروسل‌های جوی از سه منبع ناشی می‌شوند که عبارت‌ هستند از محصولات فرعی فوران‌های آتشفشانی، غبار بیابانی و سوزاندن زغال‌سنگ و نفت به عنوان بخشی از فرآیندهای صنعتی انسانی.

آئروسل‌ها دارای اثراتی مضر بر روی پوسته جوی محافظت‌کننده از زمین هستند؛ زیرا به عنوان کاتالیزگر برای واکنش‌های شیمیایی عمل می‌کنند که به طور جدی لایه ازن جو زمین را تحت تاثیر قرار می‌دهند.

قطرات باران قادرند این ذرات مضر را به هنگام سقوط در میان هوا و از طریق فرآیندی به نام «انعقاد» حذف کنند. این فرآیند، آلاینده‌های آئروسل را جذب کرده، آن‌ها را در قطرات باران به دام‌انداخته و در نهایت به سطح زمین باز می‌گردانند.

دانشمندان معتقدند مولفه کلیدی برای جذب‌کردن آئروسل‌ها در بار الکتریکی قطره باران نهفته است، با این حال این بار به حدی پایین‌ است که مشاهده چنین پدیده‌ای در آزمایشگاه دشوار است.

در تلاش‌های پیشین، محققان این پدیده را با بار 10 تا 100 برابر بار عادی قطرات آزمایش کرده بودند، در حالی که این سطوح غیرواقعی بار فقط در طول توفان‌های رعد و برق شدید در آسمان به وجود می‌آید.

در آزمایش‌های دانشگاه ام‌آی‌تی از نوعی اتاقک شیشه‌ای به ارتفاع 0.9 متر استفاده شد که به دانشمندان امکان دستکاری اندازه و جریان قطرات آزمایشگاهی را با بهره‌گیری از نواری متشکل از ماده تشعشعی داد.

آئروسل‌ها به درون اتاقک پمپاژ شدند و مجموعه‌ای از آزمایش‌ها با استفاده از اندازه‌های مختلف قطرات و در محیط‌های گوناگون بر روی آن‌ها انجام شدند.

زمانی که این قطرات از میان گاز آئروسل عبور کردند، تبخیر شدند و ذرات رسوب‌کرده سپس از میان یک طیف‌سنج جرمی عبور داده شدند.

این طیف‌سنج به دانشمندان امکان تعیین میزان ذرات آئروسل شکارشده توسط قطرات را داد و تیم علمی دریافت قطرات کوچک‌تر آبی که در رطوبت بالا سقوط می‌کردند، در جذب ذرات آئروسل بالاترین موفقیت را داشتند.

در آینده، داده‌های بدست‌آمده از این آزمایش‌ به دانشمندان امکان خلق پیش‌بینی‌های دقیق‌تر از هوا را در شهرهایی مانند پکن می‌دهد؛ جایی که میلیون‌ها شهروند در مه دود احاطه شده‌اند.

منبع :