距離控制天氣不遠了?歐洲衛星發現海上怪雲,船成了罪魁禍首?
在地球大氣層中,風、水、地形和海洋的組合可以混合成多種複雜而奇異的景觀。在人為因素的參與下,有些景觀則顯得獨一無二。比如在歐洲西班牙和葡萄牙以西的大西洋上空,這裡奇異的景觀立刻吸引了科學家的目光:不僅藍色的海和白色雲層,在薄雲中還有一條一條的雲帶縱橫交錯。
類似的景觀你肯定不會陌生,比如在晴朗的天空中你會看到一條纖細的雲帶,這種熟悉的景觀的「始作俑者」是飛機的凝結尾跡。
不過,吸引美國宇航局(NASA)目光的大西洋上的奇妙雲帶可不是來自於飛機,它們是船隻在大氣層中留下的痕迹。2018年1月16日,歐洲航天局的Sentinel-3A衛星也捕獲了大西洋這一地區的這種罕見雲層,縱橫交錯的雲帶在薄薄的雲層中盤曲錯節。
這種狹窄的雲紋被稱為船舶軌道,形成它們的原因是船舶航行中排放廢氣,廢氣中的小顆粒在大氣層中充當凝結核使得水汽加速凝結,因此在雲層中可以形成這些狹窄而顯眼的雲紋。它們通常在大氣層中出現薄而低的層雲和積雲並且風力微弱時出現,它們的走向一般和船舶的航行方向一致。
可以確定的是,許多船隻在前往歐洲北部的港口時會選擇停靠西班牙和葡萄牙的海岸。在這種情況下,沿海的大量船隻似乎使雲層變得更厚更亮,以至於難以區分單獨的船舶航跡。而更明顯的船舶痕迹出現在離岸幾百公里的地方,其中不少是由從地中海駛向北美的船舶創造的。
船舶廢氣中的一些污染顆粒,特別是硫酸鹽和有機物微粒是大氣層的催化劑,一方面,他們使得大氣層中的水更容易凝結而形成雲,另一方面,船舶排放的雲因為有可溶於水的硫酸鹽等物質,因此會比未受污染的雲更多更小的液滴。這種情況導致當太陽光射入雲層時,受到船舶廢棄污染的雲層會將光線沿多個方向散射,使其看起來比未受污染的海洋雲層更厚更明亮。
也因為這種區別,有船舶軌道雲帶出現的地方意味著它們會反射更多陽光,阻止陽光抵達地球表面,從而產生局部冷卻效果。這對於局地天氣會產生一定影響,說它是人工影響天氣也沒錯,只不過是人類活動無意中改變了大氣環境。然而,確定船舶航跡是否具有全球降溫效果具有挑戰性,因為廢氣顆粒對雲影響的方式仍然是目前大氣科學中最具有不確定性的內容之一。
當然,NASA此前的一些研究也表明了這種過程的其他影響,比如在南海、印度尼西亞群島、印度洋等地區,船舶航道與雷暴發生具有一定的相關性,一些NASA學者認為,船舶廢氣對於大氣的作用非常複雜,它的「雲催化」作用非常特殊。這或許能給人類控制天氣和改變氣候提供新的想法。
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