Oamenii de știință dezvăluie diferite concentrații de izotopi de apă în observațiile de precipitații din clima diversă a Braziliei

O diagramă a diferitelor interpretări pentru eșantionarea lunară și zilnică a precipitațiilor. Datele lunare privind precipitațiile se bazează pe efecte izotopice clasice, cum ar fi locația, de exemplu un climat tropical sau continental. Cu toate acestea, măsurarea zilnică a compoziției izotopice reflectă amprentele transportului de umiditate și ale activității convective. Credit: Didier Gastmans

Un izotop al unui element chimic conține același număr de protoni în centrul atomului său, dar în comparație cu un alt atom, numărul de neutroni este diferit. În ceea ce privește apa, unii atomi de hidrogen și oxigen din moleculele de apă conțin un număr diferit de neutroni, rezultând izotopi de apă. Datorită gamei largi de interacțiuni pe care le pot avea moleculele de apă din precipitații cu atmosfera înconjurătoare, colaboratorii de cercetare din Brazilia și Statele Unite s-au reunit pentru a înțelege mai bine diferiții izotopi ai apei care apar în mod natural în precipitații.

Echipa de cercetare a dezvoltat un experiment în care au înființat patru stații de colectare a ploii în centrul-sud-estul Braziliei. În fiecare probă, au căutat diferiți izotopi ai moleculelor de apă la intervale zilnice și lunare. Pe lângă compoziția izotopică a apei, ei au explorat, de asemenea, modul în care modelele de circulație regională, sistemele atmosferice, sursele de umiditate și transportul afectează izotopii precipitațiilor în mod diferit în fiecare locație.

Pentru a furniza date de înaltă calitate despre transportul umidității, echipa a folosit modelul HYSPLIT (Trajectorie integrată lagrangiană cu o singură particule) pentru traiectorii masei de aer. Datele de suprafață și compoziția atmosferică au provenit dintr-o nouă analiză, iar sistemul ERA interimar ECMWF a generat date de precipitații convective/stratiforme. Progrese în știința atmosferică tocmai și-au publicat studiul complet.

„Efectul cantitativ, sau precipitațiile abundente, este corelat cu valori mai mici ale compoziției izotopice, în zonele tropicale”, a spus autorul corespondent al studiului, dr. Didier Gastmans, cercetător la Universitatea de Stat din São Paulo, Centrul de Studii de Mediu. .

Potrivit dr. Gastmans, este esențial să se studieze compoziția izotopică a apei de ploaie pe parcursul unei luni date. Cu date lunare, oamenii de știință pot determina diferitele efecte compoziționale în regiunile continentale în comparație cu regiunile de coastă. Ei au găsit o probă mai mare de diferiți izotopi de apă în zonele continentale, comparativ cu coasta. În ceea ce privește variația sezonieră, compoziția izotopică variază între sezonul ploios și cel uscat. În sezonul uscat, când plouă, compoziția izotopică este ridicată, dar în timpul sezonului ploios, apa de ploaie este compusă în mare parte din izotopi similari.

Cu toate acestea, atunci când se iau în considerare măsurătorile zilnice, interpretarea compoziției izotopice este mai complexă. Sursa de umiditate și transportul, activitatea convectivă și factorii locali joacă un rol mai important în determinarea tipului de precipitații decât măsurătorile lunare, în special în regiunile tropicale.

Acest lucru se datorează măsurătorilor lunare care reprezintă o sumă a evenimentelor individuale de precipitații. Citirile zilnice spun o poveste mai bună a influențelor pe care o anumită furtună sau un profil atmosferic le are asupra regiunii.

„Acum analizăm compoziția izotopică a precipitațiilor prin intra-evenimente, adică la fiecare 5 minute”, a spus profesorul Gastmans.

Potrivit dr. Gastmans, scăderea continuă a intervalului dintre măsurători va permite cercetărilor viitoare să aibă mai multe informații despre clasificarea tipurilor de precipitații precum și despre interacțiunile și procesele izotopice sub nor.


Influența preparatelor de laborator în studiile climatice folosind izotopi


Mai multe informatii:
Vinícius dos Santos și colab., Distinguishing Regional Atmospheric Controls on Precipitation Isotop Variability in the Central-Southeast Part of Brazil, Progrese în știința atmosferică (2022). DOI: 10.1007/s00376-022-1367-0

Furnizat de Academia Chineză de Științe

Citat: Oamenii de știință dezvăluie diferite concentrații de izotopi de apă în observațiile de precipitații în climatul divers al Braziliei (2022, 18 mai) Recuperat la 18 mai 2022 de la https://phys.org/news/2022-05 -scientists-reveal-isotope-precipitation-brazil .html

Acest document este supus dreptului de autor. Cu excepția utilizării loiale în scopuri de studiu sau cercetare privată, nicio parte nu poate fi reprodusă fără permisiunea scrisă. Conținutul este oferit doar cu titlu informativ.

Add Comment