Deeltjes zeezout in de lucht kunnen wolken ervan weerhouden zich op te laden en voorkomen zo een blikseminslag.
Hoewel de meeste regen op aarde boven de oceanen valt, is bliksem op zee zeldzamer dan verwacht - en tientallen jaren lang wisten wetenschappers niet zeker waarom. Een nieuwe studie, gepubliceerd in Nature Communications, suggereert dat zoutnevel wolken belemmert om zich op te laden voor een blikseminslag.
Dikke wolken die zich vormen tijdens een storm kunnen geëlektrificeerd raken wanneer de opstijgende lucht ze zo hoog laat komen dat de bovenste delen van de wolken bevriezen tot een mengsel van korrelige, afgeronde sneeuwkorrels - wat ook graupel of korrelhagel wordt genoemd - en microscopische ijskristallen. Wanneer deze ijzige deeltjes tegen elkaar botsen, dragen ze elektrische ladingen over: de grotere korrelhagel wordt meestal negatief geladen, terwijl de kleinere ijskristallen uiteindelijk positief geladen worden.
De positief geladen ijskristallen zijn zo licht dat ze door opwaartse luchtstromen naar de top van de wolk worden gebracht, terwijl de zwaardere korrelhagel de neiging heeft te zinken. Na verloop van tijd ontstaat er door deze scheiding een elektrisch veld tussen de positief geladen bovenkant en de negatief geladen onderkant van de wolk. Wanneer het ladingsverschil groot genoeg wordt, slaat de bliksem in.
Meer weten over het ontstaan van onweer? Luister dan ook naar onze podcast met weerman Bram Verbruggen:
Wanneer er echter grote waterabsorberende zeezoutdeeltjes aanwezig zijn - die veel voorkomen in de nevel van oceanen - groeien de minuscule druppeltjes, die gewoonlijk condenseren op microscopisch stof en roet om wolken te vormen, veel sneller. Ze worden zwaar genoeg om als regen te vallen, lang voordat de wolk hoog genoeg kan groeien om zich op te laden. Hoewel dit mechanisme voor het dempen van bliksem in zee al eerder is gesuggereerd, was er nog geen bewijs voor gevonden in wereldwijde weerobservaties.
Een team van onderzoekers uit China, Israël en de VS analyseerde wereldwijde metingen van wolken, blikseminslagen en de verwachte verdeling van deeltjes zoals verontreinigende stoffen, stof en zout in de atmosfeer. Op basis daarvan gingen ze na hoe wolkensystemen met verschillende combinaties van deze deeltjes zich in de loop van de tijd ontwikkelden - waarbij werd gedocumenteerd wanneer en of er regen viel en bliksem ontstond. Ze ontdekten dat gebieden met zoutnevel tot 90 procent minder bliksem zien.
‘We waren in staat om de effecten van de kleine deeltjes en de grote deeltjes te scheiden’, zegt atmosferisch wetenschapper en co-auteur van de studie Daniel Rosenfeld van de Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem. Deze effecten worden vaak genegeerd wanneer klimaatwetenschappers proberen te voorspellen wanneer en waar regen zal vallen, voegt hij eraan toe. ‘Als je er geen rekening mee houdt in modellen voor weersvoorspelling - en nog meer in modellen voor klimaatvoorspelling - krijg je geen goed beeld’, zegt Rosenfeld.
Maar de fijne deeltjes of aerosolen zijn niet de enige factoren die meespelen in de complexe binnenkant van wolken. Andere verschillen in de atmosfeer boven land en oceanen als gevolg van lokale weersomstandigheden, zoals wind en temperatuur, kunnen ook een rol spelen bij de hoeveelheid bliksem. ‘Het is een hele uitdaging om het effect van aerosolen te onderscheiden van deze andere weersomstandigheden op basis van alleen waarnemingsanalyses’, zegt aardwetenschapper Jiwen Fan die de wisselwerking tussen aerosolen, wolken, neerslag en klimaat bestudeert aan het Pacific Northwest National Laboratory. Fan, die niet betrokken was bij de nieuwe studie, suggereert dat gedetailleerde computermodellen van de processen binnen dikke onweerswolken kunnen helpen verduidelijken hoe belangrijk zeezoutnevel, in verhouding tot andere weerfactoren, is om te bepalen waar en wanneer blikseminslagen kunnen voorkomen.
