Мұзды бұлттардың үлесі мұз кристалының түзілуіне ядро қызметін атқаратын бұлттағы шаң бөлшектеріне байланысты екені белгілі. Дегенмен, ол үлкен деректер жиынтығын пайдалану арқылы анық көрсетілмеді. 31 жылдың 2025 шілдесінде жарияланған зерттеуде зерттеушілер бұл қатынасты растады35 жылдық спутниктік мәліметтерді жырлайды. Олар бұл пропорцияны көрсетті мұз басқан бұлттардың (мысалы, бұлт үстіндегі мұздан жалпы жиілік немесе ITF) in Солтүстік жарты шарда -15° пен -30°C аралығында бұлттардағы шаң бөлшектерінің көптігімен қатты корреляцияланады. Бұл климаттық модельдеу үшін маңызды, өйткені бұлттардың радиациялық күші мен жауын-шашынына олардың үстінде мұз немесе су бұлт қабаты әсер етеді.
«Шаң» сөзі ыңғайсыздық пен ыңғайсыздық сезімін тудырады, бұл дұрыс, өйткені табиғи көздерден және адам әрекетінен (құрылыс, өнеркәсіптік процестер және көлік қозғалысы сияқты) шаң ауадағы қатты бөлшектерді тудырады, бұл ауаның ластануына әкеліп соғады, бұл тыныс алу және жүрек-тамыр жүйелерінің денсаулығына теріс әсер етеді. Құрғақ және жартылай құрғақ аймақтарда құм және шаңды дауылдар ауадағы минералды шаң бөлшектерінің көп мөлшерін айдайды. Нәтижесінде ауаның ластануы халықтың денсаулығына, қоршаған ортаға және радиациялық бюджетке әсер етеді.
Ауадағы минералды шаң да климаттық жүйеде маңызды рөл атқарады. Ол күн және жылу радиациясын сіңіреді және таратады, сондықтан жер жүйесінің энергетикалық балансына тікелей әсер етеді. Атмосфералық минералды шаң жүктемесінің кез келген өзгерісі аймақтың радиациялық тепе-теңдігін өзгертеді (яғни, шаңның немесе шаңның сәулелену күшінің әсерінен радиация ағынының таза өзгеруі). Ауадағы 0.2 мкм өлшем диапазонына дейінгі бөлшектер су буы оларға конденсацияланған кезде бұлт тамшыларының пайда болуы үшін тұқым ретінде де әрекет етеді. Бұлт конденсациясының ядролары (CCN) деп аталатын бұл бөлшектер бұлт тамшылары үшін негіз ретінде қызмет етеді және бұлт тамшыларының пайда болуы мен бұлт пен жаңбырдың дамуы үшін өте маңызды. Ол Жердің климаттық жүйесіне жанама әсер етеді, соның ішінде радиациялық күштер. CCN ретінде әрекет ететін ауадағы бөлшектердің концентрациясының өзгеруі бұлт қасиеттеріне, радиациялық әсерге және климатқа айтарлықтай әсер етеді.
Бұлт түрлері және Iжалпы жиілік (ITF)
Бұлттар негізінен мұз кристалдарынан немесе сұйық су тамшыларынан тұруына байланысты үш түрлі болуы мүмкін. Мұз бұлттары минералды шаң сияқты мұзды ядролайтын бөлшектердің (INPs) айналасындағы нуклеация нәтижесінде пайда болған мұз кристалдарынан тұрады. Олар әдетте мұздату температурасы басым биіктікте қалыптасады. Су бұлттары, керісінше, негізінен сұйық су тамшыларынан тұрады және атмосферадағы су буы салқындаған кезде пайда болады және шаң немесе тұз бөлшектері сияқты бұлт конденсациясының ядроларының (CCN) айналасында сұйық су тамшыларына конденсацияланады. Аралас фазалы бұлттарда мұз кристалдары да, өте салқындаған су тамшылары да болады. Аса салқындатылған су тамшылары мұз кристалдарына немесе басқа мұз бөлшектеріне қатып, олардың массасы мен тығыздығының айтарлықтай өсуіне әкелетін бұл процесс риминг деп аталады. Риминг негізінен аралас фазалы бұлттарда -5°C және -25°C аралығындағы температурада, мұз кристалдарымен соқтығысқанда қатты салқындатылған су тамшылары қатып қалатын жерлерде байқалады. Мұздың жалпы жиілігі (ITF) – бұлттың жоғарғы деңгейінде байқалған бұлттардың жалпы санымен салыстырғандағы мұз бұлттарының үлесі.
Минералды шаңның климаттық жүйеге әсерімен байланысты процестер жақсы түсініледі, бірақ зерттеушілер шешуі керек кемінде екі мәселе болды.
Біріншіден, әлемдік ауқымда минералды шаңның тікелей және жанама климаттық әсерін бағалауда белгісіздік болды. ISS бортында орнатылған NASA-ның EMIT (Жер бетіндегі минералды шаң көзін зерттеу) миссиясы мұны Жердің құрғақ аймақтарының минералды шаң құрамын картаға түсіру және климатты модельдеу үшін жаһандық деректер жинағын қамтамасыз ету арқылы шешеді. Ол 27 жылдың 2022 шілдесінде Жердің алғашқы көрінісін берген кезде маңызды кезеңге жетті. Өткен жылы 2024 жылы ол кем дегенде 2026 жылға дейін кеңейтілген миссия кезеңіне өтті.
Екіншіден, мұз басқан бұлттардың үлесі мұз кристалының түзілуіне ядро қызметін атқаратын бұлттағы шаң бөлшектеріне тәуелді екені көптен белгілі. Дегенмен, ол үлкен деректер жиынтығын пайдалану арқылы анық көрсетілмеді. 31 жылдың 2025 шілдесінде жарияланған зерттеуде зерттеушілер 35 жылдық спутниктік деректерді пайдалана отырып, бұл байланысты растады. Олар Солтүстік жарты шардағы −15° және −30°C аралығындағы мұз басқан бұлттардың үлесі (мысалы, бұлт үстіндегі мұздың жалпы жиілігі немесе ITF) бұлттардағы шаң бөлшектерінің көптігімен тығыз байланысты екенін көрсетті. Бұл климатты модельдеу үшін маңызды, себебі бұлттардың радиациялық күштері мен жауын-шашынына олардың үстінде мұз немесе су бұлт қабаты әсер етеді.
***
(Растау: Доктор Саччиданданд Сингх, CSIR-NPL, Үндістанның бас ғалымы, тақырыпқа және редакциялауға қатысты құнды мәліметтері үшін)
***
Әдебиеттер тізімі:
- Виллануева Д., және т.б. 2025. Шаңмен басқарылатын тамшылардың мұздауы солтүстік экстратропиктердегі бұлт үстіндегі фазаны түсіндіреді. ҒЫЛЫМ. 31 шілде 2025 ж. 389 том, 6759 басылым 521-525 б. DOI: https://doi.org/10.1126/science.adt5354
***
Қатысты мақала
***
 in the Northern Hemisphere between −15° and −30°C strongly correlates with the abundance of dust particles in the clouds. This is important for climate modelling because radiative forcing and precipitation of the clouds will be influenced by whether they are topped by a ice or water cloud layer.){kind=link}