לעננים השפעה מכרעת על הטמפרטורה העולמית, אך הם מסובכים להבנה. חוקרים ניצלו ליל מדורות כדי לבחון עד כמה פיח ועשן משפיעים על היווצרות העננים והרכבם.
עבור רבים מאיתנו, העשן של מדורות ל"ג בעומר הוא מטרד: הוא מזיק לבריאות, מסריח את הסביבה שלנו ועלול אף לפגוע בתנאי הראות של נהגים. עבור מדענים מסוימים, אירועים כמו ל"ג בעומר הם דווקא הזדמנות.
בנוסף להשפעתו הישירה עלינו, העשן משפיע גם על האקלים. השפעה אחת ומובנת היטב נובעת מהפחמן הדו-חמצני שבעשן, אשר מחמם את כדור הארץ בהיותו גז חממה. השפעה מובנת פחות היא של שאר החומרים בעשן, המשפיעים על היווצרות עננים.
עננים הם גורם מרכזי בעיצוב האקלים בעולם. בנוסף ליצירת משקעים, העננים מכסים כשני שלישים משטח העולם ומחזירים כמויות עצומות של קרינת שמש לחלל. עם זאת, עננים יוצרים אפקט מקרר רק אם הם מחזירים הרבה קרינה לחלל ובולעים מעט קרינה הנפלטת מכדור הארץ. לא כל העננים זהים, ובעוד חלקם מקררים את העולם, חלק אחר דווקא מחמם אותו.
אחת השאלות הקשות בחקר האקלים היא כיצד חלקיקים קטנים המרחפים באוויר, המכונים אירוסולים, משפיעים על היווצרות עננים ועל תכונותיהם. אירוסולים משמשים גרעיני התעבות, כלומר מוקדים שאדי המים באוויר מתעבים עליהם לטיפות (נסו בעצמכם!). חלקם משמשים גם גרעיני קיפאון, שעליהם הטיפות הקרות בענן קופאות לגבישי קרח. ללא אירוסולים, הטיפות בענן ישארו נוזליות אפילו בטמפרטורות של 33 מעלות צלזיוס מתחת לאפס, תופעה הנקראת קירור-על. בכך, אירוסולים משנים את הרכב ואת משך החיים של העננים. כל זה משפיע מאוד על כמות קרינת השמש שהעננים מחזירים, ובכך על האקלים העולמי כולו.
האוויר מכיל סוגים רבים של אירוסולים: מאבק מהקרקע וגבישי מלח ים, דרך חומרים ויצורים ביולוגיים קטנים (כמו אבקנים, חיידקים ונגיפים), ועד מגוון חלקיקי העשן. חלקיקים כמו פיח משנים את צורתם, את גודלם ואפילו את הרכבם הכימי, בעודם מרחפים באוויר ומגיבים עם אירוסולים אחרים. לכן קשה לקבוע במעבדה עד כמה חלקיקי העשן שאנו פולטים ממדורות משפיעים על כמות המים והקרח בעננים. בנוסף, בעירת חומרים שונים בתנאים שונים, תוביל לפליטת חלקיקים בעלי מאפיינים שונים, וקשה לאמוד אילו חלקיקים יווצרו "בעולם האמיתי".
השפעה נמוכה
מחקר בריטי ניצל חגיגה לאומית שבה מדליקים מדורות רבות, בדומה לל"ג בעומר, כדי לאמוד טוב יותר את מידת ההשפעה של חלקיקי העשן על התגבשות קרח בעננים. החוקרים עבדו אל תוך הלילה, בעוד במדינות חבר העמים הבריטי חוגגים את "ליל גיא פוקס", שבו מדליקים מדורות ומקיימים מופעי זיקוקים לזכר כישלון המזימה לפוצץ את בניין הפרלמנט בלונדון ב-1605. החוקרים מצאו כי רמות זיהום האוויר בבריטניה בעת החגיגות היו אדירות: פי 10 עד פי 100 יותר מבלילה רגיל, ובדומה לחלק מן האזורים המזוהמים ביותר בעולם. בנוסף, השוני בחומרי ובתנאי הבעירה במדורות השונות יצר סוגים רבים של חלקיקי עשן. למרות הזיהום הקשה, המדידות לא הראו השפעה של חלקיקי העשן על כמות גרעיני הקיפאון בעננים הקרים. החוקרים הסיקו כי השפעת העשן על הרכב העננים נמוכה ביחס להשפעת אירוסולים אחרים, כמו אבק, שהיה נוכח באוויר.
החוקרים ציינו כי השפעת העשן עשויה להיות משמעותית במקומות שבהם אין הרבה אירוסולים אחרים שעליהם טיפות מים יכולות להתגבש ותהליכי בעירה אחרים עשויים לייצר אירוסולים בעלי יכולת גיבוש משמעותית יותר. בנוסף, חלקיקי העשן משפיעים על האקלים בדרכים ישירות, שאינן קשורות לתהליך הקיפאון בעננים.
לדברי בנג'מין מורי מאוניברסיטת לידס באנגליה, אחד ממחברי המאמר, "תגובת העננים להתחממות האקלים היא מקור אי-ודאות משמעותי לתחזיות שלנו לגבי ההתחממות הגלובלית. עננים המכילים תערובת של גבישי קרח וטיפות מים קרות כנראה בולמים את השפעות החימום של הפחמן הדו-חמצני, אבל לא ברור בדיוק באיזו מידה. הדבר תלוי בין השאר בתהליכים כמו היווצרות קרח על גרעיני התגבשות בעננים, המשפיעים מאוד על תכונותיהם. עם זאת, הידע שלנו אודות אילו אירוסולים הם גרעיני התגבשות יעילים עדיין נמצא בראשית דרכו".
נראה שיש עוד דרך ארוכה בטרם נבין לחלוטין את תהליכי עיצוב העננים, אך כל מחקר חדש משפר את ההבנה שלנו, ואת האפשרות להתמודד עם שינויי האקלים.
נכתב על ידי – יובל רוזנברג
נלקח מאתר האינטרנט של מכון דוידסון – davidson.weizmann.ac.il
