Коли Місяць проходить перед Сонцем у сонячному затемненні, це приголомшливе видовище, здається, миттєво змінює наш світ. Однак наслідки для нашої планети набагато сильніші, ніж кілька хвилин темряви протягом світлового дня. І один ефект, який може вас здивувати? Хмари розсіюються, і швидко – з точки, в якій лише 15 відсотків Сонця закрито Місяцем.
Очевидно, це не всі типи хмар; інакше ми б ніколи не почули скарг на те, що затемнення псує похмура погода. Команда під керівництвом Віктора Тріса з Королівського метеорологічного інституту Нідерландів і Делфтського технологічного університету визначила, що, зокрема, неглибокі купчасті хмари над сушею швидко рухаються. Відкриття, каже Тріз, має значення для майбутніх спроб кліматичної інженерії.
«Якщо ми затьмаримо Сонце в майбутньому за допомогою технологічних рішень, це може вплинути на хмари», — пояснює він. «Менша кількість хмар може частково перешкодити очікуваному ефекту кліматичної інженерії, оскільки хмари відбивають сонячне світло і таким чином фактично допомагають охолодити Землю».
З нашої точки зору тут, на поверхні Землі, нелегко зрозуміти, як поводяться хмари під час затемнення. Але, каже Тріз, це важливо: одне із запропонованих рішень для пом’якшення кліматичних змін полягає в тому, щоб частина сонячних променів не потрапляла в нижні шари атмосфери Землі. Хоча моделювання показує, що це може ефективно знизити температуру, ми не знаємо, які інші наслідки це може мати.
Оскільки шари хмар можуть бути досить складними, а конфігурації хмар постійно змінюються, підрахунок хмар із Землі насправді не є життєздатним методом визначення того, як сонячне затемнення впливає на хмари. Іншим варіантом є вивчення їх зверху за допомогою супутників, але раніше вони не враховували тінь Місяця під час затемнення в розрахунках відбивної здатності вершини хмар, що призводило до зміщення у вимірюваннях хмарного покриву та товщини.
Тріз і його колеги знайшли спосіб корекції місячної тіні, беручи до уваги частку Сонця, яка закрита в будь-який момент часу, з кожного місця на поверхні Землі.
«Здебільшого сонячне затемнення складається з часткового затемнення, де на вулиці все ще багато світла», — каже Тріз. «У цьому частковому затемненні супутники отримують достатньо відбитого сонячного світла після поправки на затемнення, щоб достовірно вимірювати хмари».
Дослідники застосували свої методи до даних, зібраних під час трьох попередніх сонячних затемнень над африканським континентом, між 2005 і 2016 роками. На їх подив, купчасті хмари починають зникати у великій кількості, коли закрито лише 15 відсотків Сонця, і вони зникають до затемнення. закінчився.
Чому саме це сталося, було незрозуміло, тому команда провела моделювання за допомогою програмного забезпечення для хмарного моделювання під назвою DALES. Це моделювання показало, що коли сонячне світло блокується, поверхня охолоджується, що зменшує висхідні потоки теплого повітря від поверхні. Теплі висхідні течії повітря сприяють формуванню купчастих хмар; вони несуть водяну пару, яка конденсується в краплі, коли підійматися на більш прохолодну висоту, утворюючи хмари.
Отже, коли земля охолоджується і ці висхідні потоки припиняються, купчасті хмари не можуть підтримуватися, вони відновлюються лише тоді, коли Сонце знову з’являється і знову починає нагрівати землю. Цей ефект виникає лише над сушею, оскільки океан не охолоджується достатньо швидко, щоб ефект почався.
Купчасті хмари самі по собі не є дощовими хмарами, але вони можуть перетворюватися на дощові хмари. Висновок команди показує, що кліматична геоінженерія, яка передбачає блокування сонячного світла, може мати досить шкідливий вплив на погодні умови. Оскільки це щось протилежне тому, чого хочуть вчені, це явище вимагає подальшого дослідження, кажуть дослідники.