الأثر المحتمل لرمل بحيرة أوينز (الجاف) على تكوين السحب الدافئة والباردة

تُعتبر قاع بحيرة أوينز واحدة من أكبر مصادر الجسيمات الدقيقة في نصف الكرة الغربي. بسبب الطبيعة الدقيقة لهذا الغبار، يمكن حمله بسهولة فوق طبقة الحدود الجوية، حيث قد يؤثر على تكوين السحب. علاوةً على ذلك، على عكس العديد من أنواع التربة الأخرى، يحتوي على نسبة كبيرة من المواد القابلة للذوبان (∼3–37% من الكتلة على أساس خالي من المواد العضوية)، لذا يمكن أن يؤثر على كل من السحب الدافئة والباردة. في هذه الدراسة، نقوم بقياس السلوك الهيدروسكوبي، ونشاط نوى تكثف السحب (CCN)، وقدرة تكوين الثلج لغبار بحيرة أوينز (الجاف). تؤكد دراساتنا أن جزءاً من غبار بحيرة أوينز (35% من حيث عدد جزيئات الأحجام ∼200 نانومتر) هو هيدروسكوبي إلى حد كبير وله نشاط CCN قابل للمقارنة مع كلوريد الصوديوم (تتفعل الجزيئات بحجم 50 نانومتر عند 0.33% فائض تشبع). يمكن أن تبدأ هذه الجسيمات الهيدروسكوبية في تكوين القطرات بسهولة عند فائض تشبع معتدل في الغلاف الجوي، وقد تؤثر بشكل كبير على السحب السائلة في الجنوب الغربي من الولايات المتحدة. كان للفئة الأقل هيدروسكوبية نشاط CCN متواضع فقط. ومع ذلك، قد تتفعل مثل هذه الجسيمات كقطرات سحابية عند فائض تشبع جوي وقد تعدل خصائص السحب إذا كانت هناك جزيئات بأقطار أكبر من ∼300 نانومتر. كما وُجد أن الفئة الأقل هيدروسكوبية قد تُكون الثلج بشكل غير متجانس عند رطوبات نسبية أقل بكثير مما هو مطلوب للتجمد المتجانس للجسيمات المائية عند درجات حرارة أقل من −40 درجة مئوية. في الأنظمة الحملية، قد يُحمل هذا الغبار إلى الجزء العلوي من التروبوسفير حيث قد يؤثر على قوة الحمل وظروف بداية تكوين الثلوج في السحب الباردة.