Nieuw onderzoek van de Universiteit van Kansas gepubliceerd in: Aardwetenschappelijke beoordelingen biedt inzicht in een van 's werelds krachtigste moessonsystemen:de Indiase zomermoesson. De studie beschrijft hoe de moesson, van vitaal sociaal en economisch belang voor de mensen in de regio, wordt aangejaagd door atmosferische stofdeeltjes die worden meegesleurd door wind uit woestijnen in het Midden-Oosten.

"We weten dat stof uit de woestijn komt, wanneer opgeheven door sterke wind in de atmosfeer, kan zonnestraling absorberen, " zei hoofdauteur Qinjian Jin, docent en wetenschappelijk programmamedewerker bij de afdeling Geografie &Atmosferische Wetenschappen van de KU. "Het stof, na het absorberen van zonnestraling, wordt erg heet. Deze stofdeeltjes die in de atmosfeer zweven, kunnen de atmosfeer voldoende verwarmen zodat de luchtdruk zal veranderen - en dit kan leiden tot veranderingen in de circulatiepatronen, als de wind."

Dit fenomeen, genaamd een "verhoogde warmtepomp, " drijft vocht vanuit zee het Indiase subcontinent op.

"De Indiase zomermoesson wordt gekenmerkt door sterke wind in de zomer, "Zei Jin. "Dus als de wind verandert, het vochttransport van oceaan naar land zal veranderen, en bijgevolg zullen ze de neerslag verhogen. De neerslag is erg belangrijk voor mensen die in Zuid-Azië wonen, vooral Indië, en belangrijk voor landbouw en drinkbaar water."

Terwijl het stof uit het Midden-Oosten de kracht van de moessons op het Indiase subcontinent versterkt, er is ook een omgekeerd effect dat resulteert in een positieve feedbacklus waarbij de moessons de wind in het Midden-Oosten kunnen verhogen om nog meer stofaërosolen te produceren.

"De moesson kan de stofemissie beïnvloeden, "Zei Jin. "Als we een sterkere moesson hebben, we hebben verwarming in de bovenste atmosfeer. De convectie die gepaard gaat met de moesson kan tot zeer grote hoogte stijgen, maar liefst 10 kilometer. Wanneer dit luchtpatroon boven de moesson wordt verwarmd, je produceert zoiets als een golf. Over het hele gebied, je zult hoge druk hebben, dan lage druk, dan hoge druk. Die golven kunnen lucht naar het Midden-Oosten transporteren. De lucht komt omhoog over het Indiase subcontinent, gaat dan naar het Midden-Oosten en gaat naar beneden - en wanneer de neerwaartse lucht het oppervlak raakt, het kan veel stofaërosolen oppikken."

Jin's co-auteurs op het papier zijn Bing Pu, universitair docent aardrijkskunde &atmosferische wetenschappen aan de KU; Jiangfeng Wei van de Nanjing University of Information Science and Technology in Nanjing, Jiangsu, China; Willem KM Lau van de Universiteit van Maryland en Chien Wang van Laboratoire d'Aerologie, CNRS/UPS, Toulon, Frankrijk.

Hun werk omvatte een literatuuroverzicht over de relatie tussen stof in het Midden-Oosten en de Indiase zomermoessons, samen met origineel onderzoek met behulp van supercomputers om het fenomeen beter te begrijpen.

Hoewel bekend is dat er een "verhoogde warmtepomp" bestaat vanwege stof afkomstig van het Arabische schiereiland, Jin en zijn collega's pleiten voor een andere bron in Zuid-Azië die het effect van verneveld stof op de Indiase zomermoessons aanwakkert:het Iraanse plateau.

"Het Iraanse plateau ligt tussen het Midden-Oosten en het Tibetaanse plateau, en het Iraanse Plateau is ook erg hoog, ' zei Jin. 'Het land op grote hoogte, wanneer zonnestraling het oppervlak bereikt, zal erg heet worden. Over dit hete Iraanse plateau, we kunnen veranderingen in de moessoncirculatie verwachten en tegelijkertijd kan de hete lucht boven het Iraanse plateau ook de circulatie over de woestijnen van het Arabische schiereiland versterken. Dus, het Iraanse plateau kan de stofemissie uit het Midden-Oosten verhogen, evenals moessoncirculatie en moessonneerslag. Het Iraanse plateau is een andere drijfveer die de relatie tussen stof in het Midden-Oosten en de Indiase zomermoesson kan verklaren."

Jin zei dat de krant drie andere mechanismen onderzoekt die de Indiase zomermoesson beïnvloeden. Een daarvan is het sneeuwverduisterende effect, waar zwarte koolstof en stof de reflectie van sneeuw verminderen, opwarming van het land en de troposfeer erboven. Een ander voorbeeld is het zonnedimeffect, waar aerosolen in de atmosfeer ervoor zorgen dat het landoppervlak afkoelt. als laatste, het onderzoek bekijkt hoe verneveld stof kan dienen als kernen van ijswolken, die "de microfysische eigenschappen van ijswolken en bijgevolg de regenval van de Indiase zomermoesson kunnen veranderen."

De KU-onderzoeker zei dat het begrijpen van deze mechanismen en klimatologische effecten van stof van toenemend belang zal blijken te zijn in het licht van de wereldwijde klimaatverandering.

"Dit geldt met name voor Azië - er zijn klimaatprognoses die aantonen dat in sommige delen van Azië, het land zal droger worden, "Zei Jin. "Dus, we verwachten dat meer stofemissies en stof de komende tijd een grotere rol zullen spelen in Azië. We hebben veel antropogene emissie, of luchtvervuiling, in het oosten van China, Oost-Azië en India. Maar terwijl mensen onze luchtkwaliteit proberen te verbeteren, de verhouding tussen natuurlijk stof en antropogene aerosol zal toenemen - dat betekent dat stof in de toekomst een belangrijkere rol zal spelen."