On teada, et jääga kaetud pilvede osakaal sõltub pilves olevatest tolmuosakestest, mis toimivad jääkristallide moodustumise tuumadena. Suure andmekogumi abil seda aga selgelt ei tõestatud. 31. juulil 2025 avaldatud uuringus kinnitasid teadlased seda seost.laulavad 35 aasta satelliidiandmeid. Nad on näidanud, et osakaal jääga kaetud pilvedest (nimelt pilve tipu jää ja kogusageduse suhe või ITF) in põhjapoolkeral vahemikus −15° kuni −30°C tugevalt korreleerub pilvedes leiduvate tolmuosakeste rohkusega. See on kliima modelleerimise seisukohalt oluline, sest Pilvede kiirgussundi ja sadestumist mõjutab see, kas neid katab jää- või veepilvekiht.
Sõna „tolm” tekitab ebamugavustunde ja ebamugavustunde, mis on õigustatud, sest looduslikest allikatest ja inimtegevusest (näiteks ehitus, tööstusprotsessid ja sõidukite liikumine) pärinev tolm paiskab õhku tahkeid osakesi, mis põhjustavad õhusaastet, millel on kahjulik mõju hingamisteedele ja südame-veresoonkonnale. Kuivates ja poolkuivades piirkondades pumpavad liiva- ja tolmutormid õhku suures koguses mineraaltolmuosakesi. Sellest tulenev õhusaaste mõjutab rahvatervist, keskkonda ja kiirguseelarvet.
Ka õhus leviv mineraaltolm mängib kliimasüsteemis olulist rolli. See neelab ja hajutab päikese- ja soojuskiirgust, mõjutades seega otseselt Maa süsteemi energia tasakaalu. Igasugune atmosfääri mineraaltolmu koormuse muutus muudab piirkonna kiirgusbilanssi (st tolmu või tolmu kiirgussundi tõttu tekkiv kiirgusvoo netomuutus). Kuni 0.2 μm suurused õhus levivad tahked osakesed toimivad ka pilvepiiskade moodustumise seemnetena, kui veeaur neile kondenseerub. Neid osakesi, mida nimetatakse pilvekondensatsiooni tuumadeks (CCN), nimetatakse pilvepiiskade aluseks ja on olulised pilvepiiskade moodustumise algatamiseks ning pilvede ja vihma tekkeks. See mõjutab kaudselt Maa kliimasüsteemi, sealhulgas kiirgussundi. CCN-ina toimivate õhus levivate tahkete osakeste kontsentratsiooni muutused avaldavad olulist mõju pilvede omadustele, kiirgussundile ja kliimale.
Pilvetüübid ja minace-kogusagedus (ITF)
Pilvi võib jagada kolme tüüpi, olenevalt sellest, kas need koosnevad peamiselt jääkristallidest või vedelatest veepiiskadest. Jääpilved koosnevad jääkristallidest, mis tekivad jääd moodustavate osakeste (INP-de), näiteks mineraaltolmu, ümber tuumastumise teel. Tavaliselt tekivad need suurtel kõrgustel, kus valitseb külmumistemperatuur. Veepilved seevastu koosnevad peamiselt vedelatest veepiiskadest ja tekivad siis, kui atmosfääris olev veeaur jahtub ja kondenseerub vedelateks veepiiskadeks pilvekondensatsiooni tuumade (CCN-ide), näiteks tolmu- või soolaosakeste ümber. Segafaasilised pilved sisaldavad nii jääkristalle kui ka ülejahutatud veepiisasid. Seda protsessi, kus ülejahutatud veepiisad külmuvad jääkristallidele või muudele jääosakestele, põhjustades nende massi ja tiheduse olulist suurenemist, nimetatakse ääristamiseks. Ääristamist täheldatakse peamiselt segafaasilistes pilvedes temperatuurivahemikus -5 °C kuni -25 °C kohtades, kus ülejahutatud veepiisad külmuvad jääkristallidega kokkupõrkel. Jää ja koguhulga sagedus (ITF) on jääpilvede osakaal pilvede koguarvust pilvede tipul.
Mineraalitolmu mõju kliimasüsteemile on hästi teada, kuid teadlastel oli vähemalt kaks küsimust, millega tegeleda.
Esiteks oli ebakindlust mineraaltolmu otsese ja kaudse kliimamõju hindamisel globaalsel tasandil. ISS-i pardal asuv NASA EMIT-missioon (Earth Surface Mineral Dust Source Investigation) tegeleb sellega, kaardistades Maa kuivade piirkondade mineraaltolmu koostist ja pakkudes globaalset andmekogumit kliima modelleerimiseks. See saavutas verstaposti 27. juulil 2022, kui see pakkus oma esimest vaadet Maale. Eelmisel aastal, 2024. aastal, läks see üle pikendatud missiooni faasi, mis kestis vähemalt kuni 2026. aastani.
Teiseks, kuigi on juba ammu teada, et jääga kaetud pilvede osakaal sõltub pilves olevatest tolmuosakestest, mis toimivad jääkristallide moodustumise tuumadena, ei ole seda aga suure andmekogumi abil selgelt tõestatud. 31. juulil 2025 avaldatud uuringus kinnitasid teadlased seda seost 35 aasta satelliidiandmete abil. Nad on näidanud, et jääga kaetud pilvede osakaal (st pilvede ja pilvede jää kogusagedus ehk ITF) põhjapoolkeral temperatuurivahemikus −15° kuni −30°C on tugevalt korrelatsioonis pilvedes olevate tolmuosakeste rohkusega. See on oluline kliima modelleerimise seisukohast, sest pilvede kiirgussundi ja sadestumist mõjutab see, kas neid katab jää- või veepilvekiht.
***
(Tunnustused: Dr. Sachchidanand Singh, India CSIR-NPL-i peateadlane tema väärtusliku panuse eest teemasse ja toimetamisse)
***
viited:
- Villanueva D. jt 2025. Tolmust tingitud piiskade külmumine selgitab pilvepealse faasi põhjapoolsetes ekstratroopilistes oludes. SCIENCE. 31. juuli 2025. Köide 389, väljaanne 6759 lk 521-525. DOI: https://doi.org/10.1126/science.adt5354
***
Seotud artikkel
***
 in the Northern Hemisphere between −15° and −30°C strongly correlates with the abundance of dust particles in the clouds. This is important for climate modelling because radiative forcing and precipitation of the clouds will be influenced by whether they are topped by a ice or water cloud layer.){kind=link}