"Tisztelt Vezető Kutató!
Nem kezdődhet egy szakmai e-mail ennél sokkal jobban. Főleg, hogy ma megérkezett az IPCC hatodik átfogó jelentésének első, a klímaváltozás fizikai alapjaival foglalkozó kötete, melyben pl. ez áll:
"Since AR5, an improved understanding of the shortwave absorption properties of dust as well as a consensus that dust particles are larger than previously thought has led to a revised understanding that the magnitude of radiative forcing due to mineral dust is small (Kok et al., 2017; Ryder et al., 2018)."
(...)
"Studies that support the Arctic influence are mostly based on observational relationships between the Arctic temperature or sea-ice extent and mid-latitude anomalies or extremes (Cohen et al., 2012; Francis and Vavrus, 2012, 2015; Budikova et al., 2017). They are often criticised for the lack of statistical significance and the inability to disentangle cause and effect..."
Lássuk, hogy az új projekt keretében mennyiben tudunk hozzájárulni ennek a merőben érdekes és vitákkal terhelt témakörnek a mélyebb megértéséhez!
A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára
A szaharai forrásterületekről kifújt évi többszáz millió tonna ásványi por jelentékeny hányada jut el Európa légkörébe és ülepszik ki kontinensünkön. A szerteágazó visszacsatolási mechanizmusokon keresztül az eolikus poranyag számos éghajlati és egyéb környezeti folyamat aktív szereplője. Kutatásaink keretében a szaharai porviharos események során kifújt és nagy távolságokra elszállított poranyag újszempontú granulometriai és ásványtani elemzése történne meg, valamint a kiülepedett poranyag mennyisége kerülne meghatározásra.
Különös hangsúllyal jelenik meg a kutatásban a nagyméretű (jellemzően 50 µm átmérő feletti) ásványi szemcsék jelenlétének az igazolása, szállítási mechanizmusainak és éghajlati szerepének tisztázása. Az azonosításra automata statikus képfeldolgozásos megközelítést alkalmaznánk, melyet ezidáig a témakörben kizárólag mi a használtunk. Ezen vizsgálatok révén kismennyiségű mintákból származó nagyszámú (több százezres nagyságrendű) egyedi ásványszemcsék méret- és alakparaméterei kerülnének meghatározásra. A granulometriai adatokat nyílthozzáférésű adatbázisban is közreadnánk.
A durvaszemcsés szilárd légköri aeroszol részecskék mennyisége és így a kiülepedett poranyag tömege is jelentősen alulbecsült a modellekben. A tervezett projekt keretében számos műholdas mérésiprogram adatai mellett a NASA CALIOP lidar háromdimenziós aeroszol-eloszlás adatbázisát is felhasználnánk; a vertikális aeroszol profilok és az aeroszol optikai mélység adatok alapján a porkiülepedés becslése is elvégezhető. Így nem csupán a porviharos események, hanem a kiülepedett poranyag időbeni változását, valamint mindennek klímahatásokkal való kölcsönhatásrendszerét és elemezhetnénk.
Mi a kutatás alapkérdése?
A tervezett kutatási projekt két fő kutatási kérdés köré épül fel:
(1) Mekkora szaharai porszemcsék jutnak el Európába?
A kérdéskörhöz kapcsolódóan vizsgálnánk, hogy az eddig publikált eredmények valóban reális képet adnak-e a szaharai porszemcsék méretéről vagy az előzetes megfigyeléseink helytállók, és a mintákban nagyarányban találunk nagyméretű ásványi szemcséket is. Az alkalmazásra kerülő automata statikus képfeldolgozásos megközelítés révén mintánkénti százezres nagyságrendű egyedi ásványi szemcsék granulometriai elemzése történne meg.
Vizsgálnánk, hogy az elméleti megközelítések és a mért adatok ellentmondásban állnak-e egymással a nagytávolságra szállított por méretére vonatkozóan. Ehhez a szemcsealak információkat is felhasználnánk, azaz elemeznénk, hogy milyen hatással van a morfológiai értelemben vett anizotrópiája a porszemcséknek a szállításra, kiülepedésre.
(2) Milyen mennyiségben ülepszik ki a por kontinensünkön, és ez hogy változik időben?
A porfelhalmozódás mértékére vonatkozó becslések is komoly bizonytalanságokkal terheltek. A NASA CALIOP aeroszol profilok felhasználásával becsült kiülepedés becsléseinket felhasználva a porviharos események gyakoriságának alakulásán túl, a porkiülepedés mértékének változásait, valamint a folyamatokat meghatározó időjárási és éghajlati paraméterek elemzésével a megváltozó környezet hatásait is vizsgálnánk.
A két kérdéskör összefüggéseit is elemeznénk, azaz hogy hogyan befolyásolja a vélhetően alulbecsült szemcseméret a modellezett kiülepedési értékeket, illetve, hogy a megváltozó meteorológiai hatótényezők lehetővé teszik-e a nagyobb méretű szemcsék szállítását a jövőben?
Mi a kutatás jelentősége?
Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának!
Előzetes eredményeink során már bizonyítást nyert, hogy az automata képfeldolgozásos granulometria révén nagyszámban azonosíthatók a kiülepedett nagyméretű ásványi porszemcsék. Más módszerekkel mindez szaharai hullópor és kimosódott csapadékanyag esetében nem valósulhatna meg a statisztikailag elégtelen mennyiségű elemzett szemcseszámból (nem automatizált optikai vagy elektronmikroszkópos megközelítés) kifolyólag, vagy a poranyag kis mintamennyiségéből adódóan bizonytalanságokkal terhelt mérések (lézeres szemcseméret meghatározás) esetében sem. A durvaszemcsés pornak az éghajlati rendszerben betöltött szerepe jelenlegi ismereteink szerin rendkívül bizonytalan, nettó fűtő és hűtő hatással egyaránt találkozni az szakirodalomban. A durvaszemcsés poranyag nagytávolságú szállítási mechanizmusai szintén ellentmondásokkal terhelt, de kutatások homlokterében álló problémakörök.
A szemcseméret és a kiülepedés összefüggésrendszere is számos nyitott kérdés megválaszolását igényli a jövőben. A kisszámú helyszíni méréssorozatok miatt a porkiülepedés becslése elsősorban modellszámítások alapján történt meg mindezidáig. Azonban ezekben a szimulációkban a 20 µm-nél nagyobb szemcsék nem kerülnek parametrizálásra, így a kiülepedett por mennyiségének modellezett értékei jelentékeny mértékben alulbecsültek. Mindezen bizonytalanságokon a granulometriai eredmények pontosításával, valamint a műholdas porkiülepedés-becslés megvalósításával próbálunk kutatásaink keretében javítani.
A porszállítás és kiülepedés tér- és időbeni mintázatának változásait a jelenleg zajló éghajlatváltozás által befolyásolt folyamatok is szabályozzák. Feltevésünk szerint a poláris területek fokozott melegedésének következtében a porszállítást befolyásoló magaslégköri futóáramlások amplitúdója megnövekszik, melynek révén a meridionális energia- és anyagtranszport is jelentékeny változásokon megy át. Így egyre gyakrabban alakulnak ki különösen intenzív szaharai porviharos események kialakulásához vezető szinoptikus helyzetek.
A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára
Földünk legnagyobb porforrásterületei a Szaharában találhatók. Évente többszáz millió tonna por kerül Európába az észak-afrikai régióból, gyakran látványos légköroptikai jelenségeket vagy éppen összekoszolódó gépkocsikat eredményezve. A porszemcsék módosítják a Napból érkező sugárzás mennyiségét, talajképződésben töltenek be szerepet, de hatással vannak egészségünkre is, mint természetes eredetű légszennyezőanyagok.
Tervezett kutatásaink során az eddigi vizsgálatokban nem, vagy éppen alig elemzett nagyméretű porszemcsék kerülnének górcső alá. Ezek a szemcsék, ellentétben a finomszemcsés poranyaggal jellemzően fűtő hatásúak a légkörben. Az egyre gyakoribb intenzív porkimosódásos események Európában az éghajlatváltozással összefüggésbe hozható megváltozó áramlási viszonyokkal vannak kapcsolatban. Az éghajlati folyamatok és a szaharai por kölcsönhatásai azonban csak a jelenleginél sokkal pontosabb adatok alapján finomíthatók. A porszemcsék méretére és a kontinensünkön felhalmozódó szaharai por mennyiségére vonatkozóan azonban jelenleg nem rendelkezünk kellő pontosságú adatokkal.
Nincsenek megjegyzések:
Megjegyzés küldése
Megjegyzés: Megjegyzéseket csak a blog tagjai írhatnak a blogba.