Скрытое тепло может повлиять на глобальный климат

Дэйл Дюрран (Dale Durran) и Дарган Фрирсон (Dargan Frierson) из Вашингтонского университета (США) изучили то, как конденсация влаги из атмосферного воздуха влияет на тепловой баланс в тех или иных регионах Земли.

Один из многочисленных объектов эксперимента (фото Univ. of Washington).

Вопрос этот немаловажен: считается, что по мере интенсификации глобального потепления влажность климата будет значительно возрастать, причём даже там, где обычно бывает очень сухо. Если это так, то климатические модели, описывающие Землю сегодня, станут работать в будущем намного хуже, так как меньшая номинальная температура при более высокой влажности даст совсем другую картину теплового баланса.

Чтобы проверить количественное значение изменения влажности воздуха при сходных температурах, исследователи экспериментально выяснили, насколько конденсация воды на стенках пивной банки (высвобождение скрытой теплоты) может повысить её температуру в жаркий день.

И вот что вышло: в знойный день в Дархане (Саудовская Аравия) при выпадении конденсата банка нагревается от нуля до 9 °С всего за пять минут. Более того, конденсация воды слоем в 25 мкм приводит — практически при любых условиях — к нагреву банки на 5 °С. «Я был удивлён самой мыслью, что столь ничтожная плёнка воды может вызвать такой сильный нагрев», — комментирует эксперимент Дэйл Дюрран.

В принципе, по мере роста температуры содержание водяных паров в единице объёма воздуха увеличится по всему миру. И это неизбежно нарушит современное распределение ветров и циклонов. Однако есть и другие, не столь очевидные, казалось бы, но не менее важные последствия.

Скажем, современные климатические модели оценивают тяжесть потепления только по росту температуры. Между тем в ряде случаев влажность может иметь не меньшее значение, но до недавнего времени этот фактор количественно не учитывался климатологами. Энергия электрических разрядов в атмосфере — молний всех видов — также напрямую зависит от количества скрытой теплоты, выделяющейся при конденсации водяных паров в облаках. Если интенсивность выделения теплоты действительно серьёзно вырастет, что в условиях потепления кажется неизбежным, сила и частота молний в атмосфере могут значительно увеличиться.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Physics Today.

Подготовлено по материалам Вашингтонского университета.