Aërosolen zorgen voor windafname
Aërosolen staan erom bekend om een invloed te hebben op straling, temperatuur, stabiliteit, wolken en neerslag, maar hun invloed op de windsnelheid was tot op heden nog nooit onderzocht. Onderzoek heeft uitgewezen dat de miniscule deeltjes direct en via hun invloed op wolken, de windsnelheid nabij het aardoppervlak tot lokaal 8% kunnen laten afnemen. Deze reductie kan mogelijk een deel van de ,,verdwijnende'' winden in China verklaren en het zorgt voor een afname in de beschikbare energie voor windturbine elektriciteit.
In Californië zorgen de lagere windsnelheden voor een afname in de atmosfeer van de menging en verspreiding van windgedreven bodemstof en zeeschuim. Lagere windsnelheden en koelere temperaturen aan het aardoppervlak zorgen ook voor een afname in vochtadvectie en verdamping. Deze factoren, gecombineerd met een tweede indirect aërosoleneffect, kunnen de hoeveelheid neerslag in Californië met 2 tot 5% doen afnemen en zodoende bijdragen aan de beperkingen op de watervoorziening.
In theorie fungeert met mechanisme alsvolgt: gedurende de dag zorgen absorberende en verstrooiende aërosolen voor een toenemende stabiliteit van de atmosfeer doordat zij de hoeveelheid zonnestraling die de grond bereikt beperken. Roet en bodemstof absorberen eveneens zonnestraling, verwarmen zodoende de lucht en zorgen voor verdere stabilisatie. Overdag zorgen alle grenslaagdeeltjes voor een stralingsgewijze verwarming van het aardoppervlak, zodoende aldaar zorgende voor een afname in stabiliteit, maar zorgen 's nachts ook voor stralingsgewijze afkoeling boven de deeltjeslaag (hoewel minder sterk als de opwarming overdag), zodat de stabiliteit onder de laag weliswaar nog verder afneemt maar erboven juist significant toeneemt zodat ruwweg tussen 400 m en 1 km hoogte een inversie vormt of deze versterkt wordt.
Een toename in de stabiliteit van de lucht als gevolg van aëorosolen of een ander mechanisme doet de verticale turbulentie afnemen en zodoende ook de verticale flux van horizontale impuls. Aangezien de winden doorgaans sterker zijn op hoogte dan aan het aardoppervlak, zorgen de afgenomen verticale fluxen van wind voor een afnemende uitwisseling van sterkere winden op hoogte, met als gevolg een afname in de windsnelheid aan het aardoppervlak.
Bronnen:
- ,,Wind reduction by aerosol particles'', M.Z. Jacobson en Y.J. Kaufman, Geophys. Res. Lett. 33, L24814 (2006).
Dank aan drs. Jacobson zelf voor enige aanvulling.
Quote selectie