Gåten om gigantiske skyhull løst

Mystiske skyformasjoner som dannes av fly, vokser seg muligens store på grunn av litt varme, sier en ny undersøkelse.

6. juli 2011 av Dave Mosher, National Geographic News

I flere tiår har folk observert dannelsen av gigantiske hull i høye, tynne skyer som består av underkjølt vann.

Det avkjølte vannet er bitte små vanndråper som kjøles ned under frysepunktet, men som ikke har noen partikler å danne iskrystaller rundt.

Selv om det ikke finnes noe støv, kan disse bitte små skydråpene bli til is hvis vannet kjøles ned til minus 40 grader Celsius eller lavere. Ved så lave temperaturer bremses vannmolekylene så mye at de fryser av seg selv.

Latent varme

Forskerne visste allerede at vinger på fly, propeller og turbiner kan kjøle ned underavkjølt vann ytterligere ved en rask utvidelse av luften i luftstrømmen rundt vingene, noe som gjør det så kaldt at væsken blir til is. Det er denne mekanismen man mener danner hull i skyene.

Men når vannet fryser, frigjør tilstandsendringen energi i form av det som kalles latent eller bundet varme, og betydningen av denne varmen var ikke fullstendig kjent.

"Jeg trodde ikke latent varme kunne spille en så stor rolle, men den driver hele feedback-syklusen, i noen tilfeller i flere timer etter at et fly har flydd gjennom", sier Gregory Thompson, medforfatter av undersøkelsen og atmosfæreforsker ved National Center for Atmospheric Research (NCAR) i USA.

"Det er derfor hullene under de rette betingelsene kan vokse seg like store som byer."

Påvirker forskningsflygning skydata?

Forskernes teori var at når den latente varmen stiger til værs, føres den nyfrosne isen, som ellers bare daler ned, opp i skyen igjen.

Der migrerer de underavkjølte vanndråpene over til iskrystallene og holder på den måten i gang en kjedereaksjon av isdanning. Til slutt blir området med is for kompakt og dumper ned i form av en snøbyge.

For å undersøke om den latente varmen medførte gjennomhullede skyer, laget forskerne skysimuleringer med og uten denne effekten.

Den første simuleringen, som var med latent varme, viste at varmen holdt isen svevende i skyen, satte i gang en fordamping, trakk damp inn i krystalliseringssonen og produserte snø. Til slutt laget modellen hull i skyene som lignet de faktiske bildene av fenomenet.

Simuleringen uten latent varme gjenskapte ikke det som er dokumentert i virkeligheten.

Gregory Thompson understreker at resultatene med nesten hundre prosents sikkerhet ikke endrer noe ved vår forståelse av flys betydning for det globale klima. Skyer med hull gir heller ikke økt snøvær rundt flyplasser, sier han: "I denne forbindelsen spiller det trolig en for liten rolle."

Ikke desto mindre har forskere "brukt utrolig mye tid på å fly gjennom skyer for å samle inn data som vi bruker til å lage modeller som etterligner virkelige skyer. Kanskje endrer vi dataene samtidig som vi måler dem", sier han.

"Det har ingen stor betydning, men det er verdt å være oppmerksom på dette ved fremtidige modellsimuleringer av atmosfæren."

Den nye undersøkelsen av hull i skyene ble ledet av Andrew Heymsfield og offentliggjøres i denne ukens nummer av tidsskriftet Science.

Kanskje du er interessert i ...

Les også