CERN çalışması, ağaçlardan elde edilen organik molekülün bulut tohumlamada üstün olduğunu ortaya koyuyor - Fizik Dünyası

CERN çalışması, ağaçlardan elde edilen organik molekülün bulut tohumlamada üstün olduğunu ortaya koyuyor - Fizik Dünyası

Zaman Damgası: 5 Ekim 2023 11:20

Lubna Dada
Bulut uzmanı: Lubna Dada ve meslektaşları, seskiterpenlerin bulut oluşumunda önemli bir rol oynama potansiyeline sahip olduğunu buldu. (Nezaket: Paul Scherrer Enstitüsü/Markus Fischer)

Ağaçların saldığı organik bileşikler ailesi, bulut oluşumunda önceden düşünülenden çok daha büyük bir rol oynayabilir. Sonuç budur Lubna Dada İsviçre'deki Paul Scherrer Enstitüsü'nden ve uluslararası bir ekipten araştırmacılar, içgörülerinin Dünya ikliminin geleceğini tahmin etmede çok önemli bir rol oynayabileceğini söylüyor.

Ağaçlar stres altına girdiğinde atmosferdeki ozon, nitrat radikalleri ve diğer bileşiklerle reaksiyona giren organik moleküller salgılarlar. Bu reaksiyonlar, ultra düşük uçuculuklu organik bileşikler (ULVOC'ler) adı verilen küçük katı parçacıklar oluşturur.

Bazı durumlarda ULVOC'ler, su damlacıklarının yüzeylerinde yoğunlaşmasına yetecek kadar büyüyerek bulut oluşumunu teşvik edebilir. Bulutların Dünya'nın iklimi üzerinde önemli etkileri vardır ve bunların çoğu tam olarak anlaşılamamıştır. Bu nedenle küresel iklim modellerinde ULVOC'ların etkisinin anlaşılması göz ardı edilemez.

ULVOC oluşumunda rol oynayan en önemli moleküller izopren, monoterpen ve seskiterpen adı verilen üç tip hidrokarbondadır. Bilim adamları, işleri daha da karmaşık hale getirerek iklim değişikliğinin artık atmosfere salınan emisyonları değiştirdiğine inanıyor.

artan konsantrasyon

Dada, "Terpen konsantrasyonu artıyor çünkü bitkiler stresle karşılaştıklarında daha fazla terpen salgılıyorlar - örneğin sıcaklıklarda artış ve aşırı hava koşulları olduğunda ve bitki örtüsü kuraklığa daha sık maruz kaldığında" diye açıklıyor Dada.

Önceki araştırmalar sayesinde, iklim bilimcileri artık artan izopren ve monoterpen seviyelerinin küresel bulut oluşumunu nasıl etkilediğine dair sağlam bir anlayışa sahip; bu da onların Dünya ikliminin geleceği hakkında daha iyi tahminler yapmalarına yardımcı oluyor.

Şimdiye kadar seskiterpenlerin rolünü tespit etmenin çok daha zor olduğu kanıtlandı. Dada, "Bunun nedeni bunların ölçülmesinin oldukça zor olmasıdır" diyor. "Birincisi ozonla çok hızlı reaksiyona girmeleri, ikincisi ise diğer maddelere göre çok daha az sıklıkla ortaya çıkmaları."

Daha düşük emisyonlarına rağmen, bu moleküllerin bulut oluşumu için gerekli büyük parçacıkları oluşturma olasılığı izopren ve monoterpenden daha fazladır. Sonuç olarak bu, seskiterpenin bulut oluşturma rolünün daha derinlemesine anlaşılmasının, Dünya iklimi modellerimizi iyileştirmede çok önemli olacağı anlamına geliyor.

CERN'de bulutlu

Dada'nın ekibi, çalışmalarında seskiterpenlerin ULVOC'ler oluşturma yeteneğini araştırdı. Dışarda Damlacıklar Bırakan Kozmik (BULUT) odası Cenevre'deki CERN'de. Burada araştırmacılar bulut oluşumunda rol oynayan farklı atmosferik koşulları simüle edebilirler.

“Neredeyse 30 m'de3Bu kapalı iklim odası, dünya çapında türünün en saf örneğidir. O kadar saf ki, atmosferde kaydedilen düşük konsantrasyonlarda bile seskiterpenleri incelememize olanak sağlıyor" diye açıklıyor Dada.

Yalnızca izopren ve monoterpen karışımıyla başlayan ekip, seskiterpen konsantrasyonu arttıkça oda içinde bulut oluşum oranlarının nasıl değiştiğini ölçtü. Etki hemen görüldü. Seskiterpen, CLOUD bölmesi içindeki karışımın yalnızca %2'sini oluşturduğunda bile, artan ULVOC verimi, bulut oluşum hızını zaten iki katına çıkarmıştı.

Dada'nın açıkladığı gibi, "Bu, bir seskiterpen molekülünün 15 karbon atomundan oluşması, monoterpenlerin ise yalnızca on, izoprenlerin ise yalnızca beş karbon atomundan oluşmasıyla açıklanabilir." Seskiterpen, daha yüksek moleküler ağırlığıyla diğer iki moleküle göre çok daha az uçucudur ve katı parçacıklar halinde daha kolay birleşmesi sağlanır.

Sonuçlar, seskiterpenlerin bulut oluşturucu etkisinin gelecekteki küresel iklim modellerine dahil edilmesi gerektiğini göstermektedir. Dada ve meslektaşları, çalışmalarının iklim bilimcilerinin, gezegen ısınmaya devam ettikçe bulut oluşumunun ve bunun Dünya atmosferi üzerindeki etkisinin nasıl değişeceğine dair daha iyi tahminler yapmalarına olanak sağlayacağını umuyor.

Araştırmacılar, kendi tekniklerini temel alarak, iklimin halihazırda diğer insan yapımı bileşiklerin emisyonlarından nasıl etkilendiğine dair daha geniş bir resim elde etmeyi hedefleyecekler. Ekip üyesi, "Sonra biz ve CLOUD ortaklarımız sanayileşme sırasında tam olarak ne olduğunu araştırmak istiyoruz" diye açıklıyor. İmad El Haddad. "Bu dönemde doğal atmosfer, kükürt dioksit, amonyak ve diğer insan kaynaklı organik bileşikler gibi insan kaynaklı gazlarla giderek daha fazla karışıyordu."

Araştırma şu şekilde açıklanmaktadır: Bilim Gelişmeler.

Zaman Damgası:

Den fazla Fizik dünyası