Úðabrúsar og áhrif þeirra á loftslag

 

Björtustu sólsetur, skýjaður himinn og dagar þegar allir hósta eiga það sameiginlegt að vera vegna úðabrúsa, örsmáa agna sem svífa í loftinu. Úðabrúsar geta verið örsmáir dropar, rykagnir, bitar af fínu svörtu kolefni og önnur efni sem fljóta í andrúmsloftinu og breyta öllu orkujafnvægi plánetunnar.

Úðabrúsar hafa gríðarleg áhrif á loftslag jarðar. Sumt, eins og svart og brúnt kolefni, hita lofthjúp jarðar, en önnur, eins og súlfatdropar, kæla það. Vísindamenn telja að almennt kæli allt litróf úðabrúsa jörðina að lokum lítillega. En það er samt ekki alveg ljóst hversu sterk þessi kælandi áhrif eru og hversu mikið þau þróast á dögum, árum eða öldum.

Hvað eru úðabrúsar?

Hugtakið „úðabrúsa“ er grípa til allra tegunda lítilla agna sem eru sviflausnar um lofthjúpinn, frá ystu brúnum þess til yfirborðs plánetunnar. Þeir geta verið fastir eða fljótandi, óendanlega smáir eða nógu stórir til að sjást með berum augum.

„Aðal“ úðabrúsar, eins og ryk, sót eða sjávarsalt, koma beint frá yfirborði plánetunnar. Þeir eru hífðir upp í andrúmsloftið með hvassviðri, svífa hátt upp í loftið með því að sprengja eldfjöll eða skotið út úr reykháfum og eldi. „Aðleiddir“ úðabrúsar myndast þegar ýmis efni sem fljóta í andrúmsloftinu – til dæmis lífræn efnasambönd sem plöntur gefa út, dropar af fljótandi sýru eða öðrum efnum – rekast saman sem leiðir til efnafræðilegra eða eðlisfræðilegra viðbragða. Auka úðabrúsar, til dæmis, búa til þokuna sem Great Smoky Mountains í Bandaríkjunum eru nefnd eftir.

 

Úðabrúsar eru losaðar bæði frá náttúrulegum uppruna og af mannavöldum. Til dæmis stígur ryk úr eyðimörkum, þurrum árbökkum, þurrum vötnum og mörgum öðrum uppsprettum. Styrkur úða í andrúmsloftinu hækkar og lækkar með veðurfari; á köldum og þurrum tímum í sögu plánetunnar, eins og síðustu ísöld, var meira ryk í lofthjúpnum en á hlýrri tímabilum jarðsögunnar. En fólk hefur haft áhrif á þessa náttúrulegu hringrás - sumir hlutar jarðar hafa mengast af afurðum starfsemi okkar á meðan aðrir eru orðnir of blautir.

Sjávarsölt eru önnur náttúruleg uppspretta úðabrúsa. Þeir blása upp úr sjónum með vindi og sjávarúða og hafa tilhneigingu til að fylla neðri hluta lofthjúpsins. Aftur á móti geta sumar gerðir af mjög sprengifimum eldsumbrotum skotið ögnum og dropum hátt upp í efri lofthjúpinn, þar sem þeir geta flotið í marga mánuði eða jafnvel ár, hengdir marga kílómetra frá yfirborði jarðar.

Athöfn mannsins framleiðir margar mismunandi gerðir af úðabrúsum. Bruni jarðefnaeldsneytis framleiðir agnir sem eru vel þekktar sem gróðurhúsalofttegundir - þannig framleiða allir bílar, flugvélar, orkuver og iðnaðarferli agnir sem geta safnast fyrir í andrúmsloftinu. Landbúnaður framleiðir ryk sem og aðrar vörur eins og úðabrúsa sem hafa áhrif á loftgæði.

Almennt séð hafa athafnir manna aukið heildarmagn agna sem fljóta í andrúmsloftinu og nú er um tvöfalt meira ryk en það var á 19. öld. Fjöldi mjög lítilla (minna en 2,5 míkron) agna af efni sem almennt er nefnt „PM2,5“ hefur aukist um um 60% frá iðnbyltingunni. Önnur úðabrúsa, eins og óson, hefur einnig aukist, með alvarlegum heilsufarslegum afleiðingum fyrir fólk um allan heim.

Loftmengun hefur verið tengd aukinni hættu á hjartasjúkdómum, heilablóðfalli, lungnasjúkdómum og astma. Samkvæmt sumum nýlegum áætlunum voru fínar agnir í loftinu ábyrgur fyrir meira en fjórum milljónum ótímabærra dauðsfalla um allan heim árið 2016 og börn og aldraðir urðu verst úti. Heilsufarsáhætta vegna útsetningar fyrir fíngerðum ögnum er mest í Kína og Indlandi, sérstaklega í þéttbýli.

Hvernig hafa úðabrúsar áhrif á loftslagið?

 

Úðabrúsar hafa áhrif á loftslag á tvo megin vegu: með því að breyta magni hita sem fer inn eða út úr andrúmsloftinu og með því að hafa áhrif á hvernig ský myndast.

Sumar úðabrúsar, eins og margar tegundir af ryki frá möluðum steinum, eru ljós á litinn og endurkasta jafnvel ljósinu lítillega. Þegar sólargeislar falla á þá endurkasta þeir geislunum frá andrúmsloftinu og koma í veg fyrir að þessi hiti nái yfirborði jarðar. En þessi áhrif geta líka haft neikvæða merkingu: eldgosið í Pinatubo-fjalli á Filippseyjum árið 1991 kastaði inn í háa heiðhvolfið magn af örsmáum ljósendurkastandi ögnum sem jafngilti flatarmáli 1,2 ferkílómetra, sem í kjölfarið olli kólnun á plánetunni sem hætti ekki í tvö ár. Og eldgosið í Tambora árið 1815 olli óvenju köldu veðri í Vestur-Evrópu og Norður-Ameríku árið 1816, þess vegna fékk það viðurnefnið „Árið án sumars“ – það var svo kalt og drungalegt að það hvatti Mary Shelley meira að segja til að skrifa gotnesku sína. skáldsaga Frankenstein.

En aðrir úðabrúsar, eins og litlar agnir af svörtu kolefni úr brenndum kolum eða viði, vinna á hinn veginn og gleypa hita frá sólinni. Þetta hitar að lokum andrúmsloftið, þó það kæli yfirborð jarðar með því að hægja á sólargeislum. Almennt séð eru þessi áhrif líklega veikari en kólnunin af völdum flestra annarra úðabrúsa – en þau hafa vissulega áhrif og því meira kolefnisefni sem safnast fyrir í andrúmsloftinu því meira hitnar lofthjúpurinn.

Úðabrúsar hafa einnig áhrif á myndun og vöxt skýja. Vatnsdropar renna auðveldlega saman í kringum agnir, þannig að andrúmsloft ríkt af úðaögnum stuðlar að skýjamyndun. Hvít ský endurkasta sólargeislum sem koma inn, koma í veg fyrir að þeir nái upp á yfirborðið og hita jörðina og vatnið, en þau taka einnig í sig hita sem geislar stöðugt frá plánetunni og fanga hann í neðri lofthjúpnum. Það fer eftir gerð og staðsetningu skýjanna, þau geta annað hvort hitað umhverfið eða kælt þau.

Úðabrúsar hafa flókið mengi mismunandi áhrifa á plánetuna og menn hafa bein áhrif á nærveru þeirra, magn og dreifingu. Og þó að loftslagsáhrif séu flókin og breytileg, þá eru áhrifin á heilsu manna skýr: því fleiri fínar agnir í loftinu, því meira skaðar það heilsu manna.

Skildu eftir skilaboð