A vulkáni gázok megváltoztatják a felhőket

A Déli-Sandwich-szigetek az Antarktisz és az Atlanti-óceán déli régiója közé „ékelődött” vulkáni szigetív, amelynek létrejöttét és vulkáni működését egy meglehetősen komplex tektonikájú régió alábukási zónája segítette elő. A szigetív egy egészen kicsike „saját” mikrolemezzel rendelkezik, amelynek nyugati oldalán tágul az óceán aljzata, a keleti oldalán pedig zajlik az alábukás. A Saunders-szigeten áll az a Mount Michael nevű, 990 m magas vulkán, amely egyike bolygónk álladó lávatóval rendelkező igen csekély számú tűzhányójának, a szigetet még Cook kapitány expedíciója pillantotta meg először, 1775-ben. Mivel e szigetek rendre felhőbe burkolóznak, így meglehetősen kevés alkalom nyílik arra, hogy közvetlen műholdképen látni lehessen őket, ennek is köszönhető, hogy a lávató meglétére is csak 2018-ban derült fény (az erről készült tudományos tanulmány pedig csak 2019-ben látott napvilágot).

A Saunders-sziget egy ritka, felhőmentes pillanatban

Forrás: Wikipedia

Nemrégiben azonban egy újabb vulkáni kísérőjelenséget sikerült látványos műholdképen rögzíteni, mégpedig azt, ahogy a vulkánból kiáramló gázok hatására a hegy felett képződő felhő a szokásosnál világosabbnak látszik. Az így kialakult felhőt infravörös tartományban lehet a legjobban bemutatni, mivel a rendkívül aprócska szemcséket ez a módszer érzékeli jól, ezért az Earth Observatory is ezt a hullámhossztartományt tette most közzé.

Ma már közismert, hogy például a hajók által kibocsátott égéstermékek hatnak a tengeri felhőképződésre, ezt a tényt ma már a klímaváltozás várható hatásaiba is beszámítják. A hajók üzemanyagának égéséből származó kén a légkörbe jutva mikroszkopikus aeroszol-cseppecskéket alkot, s mivel ezek egészen apró gömbök, a sok-sok apró cseppecske igen jelentős felülettel rendelkezik, s így a napfényt is képes jól visszaverni. A hajók nyomaiban kondenzcsík-szerű fehér felhők alakulnak ki, ám csökken a csapadék (eső) mennyisége.
Hasonló folyamat játszódik le a vulkáni gázokkal is. Nem szükséges ahhoz vulkánkitörés, hogy nagy mennyiségben távozzanak gázok a hegy gyomrából, e gázokban igen jelentős részt képviselhet a kén-dioxid, amely pontosan ugyanazt a hatást fejti ki a vulkáni csúcs felett kialakuló felhőzetben, mint a hajóknál láttuk. 2008-ban készült erről egy tanulmány a Déli-Sandwich-szigetek vulkáni csúcsait alapul véve, és a vulkáni közreműködésre világos felhőket azóta is követik a hegyek felett. Ezek mérete attól függ, hogy épp mennyi gáz távozik az adott vulkánból, nagyobb gázmennyiség esetén a felhő is méretesebb, míg épp csak „szivárgó” gáznál jóformán csak a hegycsúcs felett kis terülten látszik. Május közepén jó két héten át naponta látható volt az így létrejött felhő a Mount Michael felett, néha több száz kilométerre elnyúlva.

Great case of #volcanotrack #aerosol impact on clouds as seen in satellite retrieved cloud droplet size where the volcano emissions enter cloud deck from below making droplets smaller (Twomey effect) and preventing cloud breakup (Albrecht eff.), all expected behaviors. pic.twitter.com/uEoa2DbOP9

— Santiago Gassó (@SanGasso) May 20, 2020

A Mount Michael gázkibocsátásának e közvetett úton távérzékeléssel is megfigyelhető intenzitását a NASA Terra műholdja fotózta le 2020. május 30-án, az infravörösben készült, hamisszínes felvételen a vulkáni aeroszolból eredő világos rózsaszínű felhő mellett a többi sziget körüli normál felhőzetről is érdemes pár szót ejteni. A területen uralkodó folyamatosan igen erős szelek (az üvöltő negyvenesek és tomboló ötvenesek területén járunk) hatására az állandó légmozgásban a szigetek szél elleni oldalán örvények születnek. Az örvényt maguk a szigetek, a magasba nyúló hegyek okozzák azzal, hogy akadályként állnak a légtömeg mozgásának útjába. Ez pontosan ugyanaz a jelenség, amelyet például egy hídról a pilléreknél a folyóra nézve láthatunk folyásirány felé eső oldalon. Az örvényeket az őket leíró magyar Kármán Tódor után Kármán-örvénysornak nevezik. Szigetek környezetében gyakran megfigyelhető jelenségről van szó, a sarkvidéki elhelyezkedés abban segít, hogy e régióban a gyakori felhőlepel jól láthatóvá is teszi ezeket az örvényeket.

A vulkáni gázok okozta felhőzet változása természetes laboratórium is, hisz így megfigyelhetjük, hogy az aeroszolok miként hatnak a felhőképződésre. A megfigyelések pedig a klímamodellek pontosításában sokat segítenek.