Кіріспе
Бұлттар мен бұлт түзілуін зерттеу – нефология (/nɪˈfɒlədʒi/; грек сөзі nephos – «бұлт» деген мағынаны білдіреді) – бұлттар мен бұлт түзілуін зерттейтін ғылым. Британдық метеоролог Люк Ховард осы саладағы маңызды зерттеушілердің бірі болды және бұлттарды жіктеу жүйесін жасады. Метеорологияның бұл саласы бүгінгі күнге дейін бар, бірақ «нефология» немесе «нефолог» терминдері сирек қолданылады. Бұл термин 19 ғасырдың соңында пайда болды, ал 20 ғасырдың ортасында жиі қолданылмай қалды. Соңғы кезде нефологияға қызығушылық жаңарды, себебі кейбір метеорологтар бұлттар мен жаһандық жылыну арасындағы байланысқа назар аудара бастады, бұл «Жердің өзгеретін энергия бюджетін бағалау және түсіндірудегі» белгісіздіктің себебі болып табылады. 1990 жылдардың соңынан бері кейбір ғалымдар күннің активтілігінің артуы ғарыштық сәулелердің деңгейін төмендетіп, бұлт жамылғысын азайтып, планетаны жылытады деген пікірде. Ал басқалары мұндай әсерді растайтын статистикалық деректер жоқ деседі. Кейбір нефологтар жаһандық температураның өсуі бұлттардың қалыңдығы мен жарқырауын (жарық энергиясын шағылыстыру қабілетін) азайтады, бұл жаһандық температураны одан әрі арттырады деп санайды. Бұлттардың түзілу динамикасын түсіну өте маңызды, өйткені бұлттар Жердің энергиялық тепе-теңдігі мен климат жүйесінде маңызды рөл атқарады. Жақындағы зерттеулер Жердің өзгеретін климатына бұлт жамылғысы мен оның сипаттамаларының өзгеруі қалай әсер етуі және оған қалай әсер етуі мүмкін екеніне бағытталған.
the album of the same name
Nephology (/n//ɪ/'/f//ɒ//l//ə//dʒ//i/; from the Greek word nephos for 'cloud') is the study of clouds and cloud formation. British meteorologist Luke Howard was a major researcher within this field, establishing a cloud classification system. While this branch of meteorology still exists today, the term nephology, or nephologist is rarely used. The term came into use at the end of the nineteenth century, and fell out of common use by the middle of the twentieth. Recently, interest in nephology has increased as some meteorologists have begun to focus on the relationship between clouds and global warming, which is a source of uncertainty regarding "estimates and interpretations of the Earth’s changing energy budget." Since the late 1990s, some have suggested that when high solar activity lowers levels of cosmic rays, that in turn reduces cloud cover and warms the planet. Others say that there is no statistical evidence for such an effect. Some nephologists believe that an increase in global temperature could decrease the thickness and brightness (ability to reflect light energy), which would further increase global temperature. Understanding the dynamics of cloud formation is essential, as clouds play a significant role in the Earth's energy balance and climate system. Recent research has focused on how changes in cloud cover and characteristics may affect, and be affected by, the Earth's changing climate.
Бұлт түзілуі
Бұлттың қалыптасуы – атмосферадағы су буының конденсациясымен басталатын күрделі процесс. Бұл процесс көбінесе ылғалды ауа көтеріліп, нүктесіне дейін салқындағанда, су тамшыларының немесе мұз кристалдарының пайда болуына алып келеді. Атмосфера температурасы, ылғалдылық және аэрозольдердің болуы сияқты бірнеше фактор бұлттың қалыптасуына әсер етеді. Бұлт түрлері олардың сыртқы түрі мен биіктігіне қарай жіктеледі, негізгі түрлеріне циррус, кумулус және стратус жатады. Бұл процестерді түсіну ауа райы үлгілерін және климат динамикасын зерттеу үшін маңызды.
Бұлттардың пайда болуы және климаттың өзгеруі
Бұлттың пайда болуы мен климаттың өзгеруі арасындағы өзара әрекеттесу атмосфера ғылымының бір саласы болып табылады. Бұлттар Жердің климат жүйесінде қос роль атқарады: олар келіп түсетін күн сәулесін (альбедо әсері) кері шағылыстыру арқылы Жер бетін салқындата алады, ал шығатын инфрақызыл сәулелерді ұстап қалу арқылы жылыта алады (парниктік эффект). Бұлттардың жаһандық климатқа тигізетін жалпы әсері бұлттардың түрі, биіктігі, қалыңдығы және олардың құрамындағы су немесе мұз мөлшері сияқты факторларға байланысты. Жұқа, жоғары биіктіктегі циррус бұлттары көбінесе таза жылыту әсеріне ие, себебі олар күн сәулесінің өтуіне мүмкіндік берсе, Жер бетінен шығатын жылуды ұстап қалады. Ал төменгі биіктіктегі, қалың бұлттар, мысалы, қабатты немесе жинақы бұлттар, көбінесе күн сәулесін кеңістікке қайтарады, салқындату әсеріне септігін тигізеді. Дегенмен, әртүрлі типтегі бұлттардың жылынуға немесе салқындауға қаншалықты үлес қосатыны әлі де зерттеліп жатыр. Климаттың өзгеруі бұлттардың пайда болу үлгілеріне әсер етуі күтілуде, бұл өз кезегінде кері байланыс тізбектеріне алып келуі мүмкін. Температураның жоғарылауы булану жылдамдығын арттырады, нәтижесінде атмосферада су буының мөлшері көбейеді, бұл бұлттардың көбеюіне әкелуі мүмкін. Бұлт жамылғысының артуы альбедоның жоғарылауына байланысты салқындату әсерін тигізуі мүмкін. Алайда, егер бұл арту негізінен жоғары биіктіктегі жұқа бұлттарда байқалса, жалпы әсер қосымша жылыну болуы мүмкін. Керісінше, кейбір аймақтарда бұлттылықтың азаюы жер бетінің одан әрі жылынуына әкелуі мүмкін. Жақында жүргізілген зерттеулер бұлттардың пайда болуы атмосферадағы аэрозольдерге – ұсақ бөлшектерге сезімтал екенін көрсетеді. Аэрозольдер бұлт тамшыларының пайда болуына орталық болатын бұлт конденсациясының ядролары ретінде әрекет ете алады. Адам қызметінің немесе табиғи процестердің салдарынан аэрозоль концентрациясының өзгеруі бұлттардың қасиеттеріне және, демек, климатқа әсер етуі мүмкін. Сонымен қатар, климаттық модельдер бұлттардың кері байланысына әртүрлі деңгейде сезімталдық көрсетеді, бұл болашақ климаттық болжамдардағы белгісіздіктерге себеп болады. Ғалымдардың міндеті – бұлттардың атмосфералық динамикамен, күн сәулесімен және Жер бетімен өзара әрекеттесуінің көптеген жолдарын түсініп, оларды дәл модельдеу болып табылады. Бұл түсінік болашақ климаттық сценарийлерді болжау және климаттың өзгеруіне қарсы күресу үшін жаһандық стратегияларды әзірлеу үшін маңызды.
Соңғы зерттеулер мен зерттеулер
Нефология саласындағы соңғы зерттеулер бұлттардың қалыптасуы мен климаттың өзгеруі арасындағы байланысты қарастырды. Зерттеулердің бірі – күннің активтілігі, ғарыштық сәулелер және бұлт жамылғысы арасындағы мүмкін байланыс. Бір гипотеза бойынша, күннің жоғары активтілігі, ғарыштық сәулелердің ағынын азайтып, бұлттардың азаюына және осы арқылы планетаның жылуына әкелуі мүмкін. Дегенмен, бұл теория ғалымдар арасында пікірталас тудырып отыр. CERN-нің CLOUD (Cosmics Leaving Outdoor Droplets) экспериментінде ғарыштық сәулелер мен бұлттардың қалыптасуы арасындағы микрофизикалық өзара әрекеттесулер зерттелді. Бұл зерттеулердің мақсаты – бұлттардың ядролық процесін жақсырақ түсініп, оның климаттық модельдерге тигізетін әсерін анықтау.
Салдары
Бұлттардың жаһандық жылынуға қалай ден қоюы мен оған әсер етуін түсіну, климатты нақты модельдеу және болжау үшін қажет. Бұлт жамылғысы мен түрінің өзгеруі, олардың қасиеттері мен таралуына байланысты, климаттың өзгеруінің салдарларын күшейте де, жеңілдете де алуы мүмкін. Мысалы, жоғары биіктіктегі бұлттардың жұқаруы жалпы жылынуға алып келсе, қалың, төменгі биіктіктегі бұлттар көбінесе салқындату әсерін тигізеді. Осы саланың білімін арттыру, климаттың өзгеруін азайту және оған бейімделу үшін саяси шешімдер мен стратегияларды дамытуға көмектеседі. Бұл Жердің климат жүйесінде бұлттардың динамикасын және олардың кері байланыс механизмдерін дәл бейнелейтін толыққанды климат модельдерінің қажеттігін көрсетеді.