Las partículas de aire flotante después de desastres y otros eventos geológicos a gran escala pueden tener un impacto duradero en la vida en la Tierra. Las cenizas volcánicas pueden proyectarse hacia la estratosfera y detener el tráfico aéreo al permanecer en la atmósfera durante meses. Las partículas de accidentes industriales tienen el potencialviajar a hemisferios completos antes de caer al suelo. Un nuevo modelo basado en la teoría del caos, y publicado en esta semana Caos , de AIP Publishing, busca ayudar a predecir cómo se mueven las partículas en tales eventos con miras a posibles aplicaciones de geoingeniería para combatir el cambio climático.
Utilizando los datos de viento disponibles, la investigadora Tímea Haszpra desarrolló un modelo para seguir las partículas de aire a medida que viajan alrededor del globo. Utilizándola, ha generado mapas que pueden usarse como atlas para predecir cómo las partículas, como la ceniza volcánica o la contaminación,dispersarse sobre el mundo
"Una de las partes más sorprendentes de la investigación es la amplia gama de vidas individuales", dijo. "Las vidas duraron entre dos y 150 días para las partículas de cenizas volcánicas típicas. Más del 10% de las partículas más pequeñas sobreviven en la atmósferatanto como un año, y más del 1% sobrevive dos años ".
El movimiento de partículas atmosféricas exhibe un comportamiento similar a un fractal, y cuando los datos se filtran especialmente, se puede encontrar un objeto que gobierna el movimiento de partículas caóticas y se llama una silla de montar caótica. Las rutas de cada partícula simulada muestran propiedades que se unen de manera transitoriacambios en el flujo de la atmósfera, similar a sentarse en la silla de montar, antes de caerse de la silla y, en consecuencia, caer a la Tierra.
En general, descubrió que las partículas que provienen del área alrededor del ecuador permanecen en la atmósfera durante más tiempo, y las partículas más pequeñas que una micra pueden permanecer en la atmósfera durante años antes de caer.
La vida útil promedio de una partícula en el aire es de aproximadamente un mes, pero también encontraron que las partículas en un área de un mapa podrían estar en el aire hasta 10 veces más tiempo que las partículas cercanas en el mapa. Cómo fueron estas vidasdistribuido por todo el mundo variado dependiendo de la temporada.
Para ilustrar los conceptos en el documento, Haszpra ha creado un juego en línea, llamado RePLaT-Chaos, que permite a los jugadores aprender el tema de la advección atmosférica creando y probando sus propias erupciones volcánicas.
Haszpra cree que sus hallazgos pueden informar los esfuerzos futuros que se han sugerido para usar partículas de aire que reflejan el sol para contrarrestar el cambio climático. Planea ampliar este trabajo incorporando datos meteorológicos históricos y modelos climáticos para comprender mejor cómo podría dispersarse las partículascambiar cuando cambia el clima.
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Materiales proporcionados por Instituto Americano de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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