Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Im cieplejszy klimat, tym większy wpływ chłodzący wielkich erupcji wulkanicznych

Recommended Posts

Potężne erupcje wulkaniczne wyrzucają miliony ton materiału, które mogą krążyć w atmosferze przez kilka lat, odbijając promienie słoneczne. Ostatnia z takich erupcji, wybuch Mount Pinatubo z 1991 roku spowodowała przejściowy spadek globalnej temperatury o 0,5 stopnia Celsjusza. Okazuje się, że globalne ocieplenie wpływa nawet na sposób interakcji wulkanów z atmosferą.

Autorzy najnowszych badań, naukowcy z University of Cambridge oraz UK Met Office, informują, że w miarę ocieplania się klimatu wielkie erupcje wulkaniczne będą wywierały większy niż wcześniej efekt chłodzący. Z badań wynika też, że w przypadku małych i średnich erupcji efekt chłodzący zmniejszy się nawet o 75%. Jako, że takich erupcji jest więcej, potrzeba dalszych prac, by obliczyć, jaki będzie efekt netto zmian interakcji pomiędzy wulkanami a atmosferą.

Z badań wynika, że im cieplejsza atmosfera, tym wyżej wzniosą się gazy i pyły z wielkich erupcji. Ponadto zmiany klimatu spowodują szybsze rozprzestrzenianie się materiału wulkanicznego w postaci aerozoli z tropików na wyższe szerokości geograficzne. W związku z tym, w przypadku wielkich erupcji dojdzie do wzmocnienia ich wpływu chłodzącego na naszą planetę. Trzeba tutaj dodać, tymczasowego wpływu chłodzącego. Po kilku latach temperatura szybko wróci do tej sprzed erupcji.

Przykładem może być tutaj erupcja Mount Pinatubo na Filipinach. Wulkan wybuchł 15 czerwca 1991 roku i pojawiła się wysoka na ponad 30 kilometrów chmura gazów i pyłów. Była to druga pod względem wielkości taka chmura w XX wieku. Wyrzucony materiał zablokował tyle promieniowania słonecznego, że w 1992 roku średnie globalne temperatury były o 0,5 stopnia Celsjusza niższe niż w 1991.

Naukowcy z Wielkiej Brytanii chcieli się dowiedzieć, jak w ocieplającym się świecie, będzie zmieniał się wpływ erupcji wulkanicznych na atmosferę. Przeprowadzili więc obliczenia dla różnych scenariuszy ocieplania się klimatu, badając, jak chmury z erupcji będą się unosiły i rozprzestrzeniały w atmosferze.

Odkryli, że dla tak wielkich erupcji jak ta Mount Pinatubo – które przydarzają się 1 lub 2 razy na 100 lat – ocieplający się klimat spowoduje, że chmury materiału wydobywającego się z wulkanu uniosą się wyżej i rozprzestrzenią szybciej, zwiększając o 15% efekt chłodzący. Efekt ten zostanie jeszcze wzmocniony przez zmiany zachodzące w oceanach. Dodatkowo, w związku z kurczącymi się pokrywami lodowymi, należy spodziewać się częstszych erupcji w takich miejscach jak np. Islandia.

Jednak mowa tutaj o naprawdę dużych erupcjach, które bardzo rzadko mają miejsce. W przypadku małych i średnich erupcji wulkanicznych, które zdarzają się co roku, wpływ ogrzewającej się atmosfery będzie wręcz przeciwny. Przewiduje się bowiem, że z powodu ocieplającego się klimatu zwiększy się wysokość troposfery. Znajdująca się nad nią stratosfera będzie zaczynała się wyżej niż obecnie. A to oznacza, że gazy i pyły z małych i średnich erupcji rzadziej będą tam docierały. Aerozole z erupcji wulkanicznych, które pozostają w troposferze, utrzymują się w niej zaledwie przez kilka tygodni, są usuwane z niej przez opady deszczu. Dlatego też mają niewielki, zwykle lokalny, wpływ na klimat. Dopiero po dotarciu do stratosfery mogą rozprzestrzenić się po całym świecie i pozostać w atmosferze przez kilka lat.

Wpływ zmian klimatycznych i związanych z tym sprzężeń zwrotnych staje się coraz bardziej wyraźny. Jednak cały system klimatyczny jest bardzo skomplikowany. Zrozumienie wszystkich zależności jest kluczowe dla zrozumienia planety i dokładnego przewidywania przyszłych zmian klimatycznych, mówi współautorka badań, doktor Anja Schmidt.

Naukowcy przypominają, że w ostatnim raporcie IPCC nie uwzględniono zmian, które właśnie odkryli. Z powodu coraz częstszych i coraz bardziej intensywnych pożarów i innych ekstremalnych wydarzeń, skład górnych partii atmosfery zmienia się na naszych oczach. Musimy zrozumieć konsekwencje tych zmian. Ludzkość nadal będzie emitowała gazy cieplarniane, a interakcja wulkanów z atmosferą będzie się zmieniała. Bardzo ważne jest, byśmy potrafili oszacować te zmiany, dodaje Schmidt.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

To dobra dla ludzkości wiadomość.

Ake bylibyśmy idiotami opierając na tym swą strategię walki z globalnym ociepleniem.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jeszcze niedawno naukowcy w ogóle nie uznawali że wielkie erupcje mogły wpływać na kilkuletnie zmiany na całym świecie - pomimo tego że było wyraźnie widać takie epizody w historii - np. Czarna Śmierć, czy Zima Napoleońska (rok bez lata) - były poprzedzone wielkimi wybuchami wulkanów z ogromnymi stratosferycznymi wyrzutami. W przypadku wydarzeń z XIV wieku był to wybuch na Nowej Zelandii - a efektem w Europie były powodzie, brak lata, zniszczenie zbiorów głód tak straszny że np. we Francji zmarła połowa populacji a w Szwecji zjadali się żywcem. Dopiero z tego wtórnie pojawiła się epidemia, bo nie było komu chować umarłych. Takie wydarzenia można skorelować z wielkimi erupcjami - ale do tej pory "naukowcy" jak zwykle byli mądrzejsi i uważali to za bzdurę. Teraz wreszcie przyznają rację "amatorom".

  • Downvote (-1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, Ergo Sum said:

w Szwecji zjadali się żywcem

Serio? Za dużo filmów o zombie oglądasz. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, Ergo Sum said:

Jeszcze niedawno naukowcy w ogóle nie uznawali że wielkie erupcje mogły wpływać na kilkuletnie zmiany na całym świecie

Musisz zdefiniować co dla ciebie oznacza niedawno :) Jeżeli masz na myśli jesień średniowiecza, czyli okres z którego wywodzi się większość twoich poglądów, to być może masz rację :) Ja natomiast słyszę całe swoje życie, że emisja pyłów do atmosfery ma skutek chłodzący na klimat. Pyły odbijają więcej światła w przestrzeń. W ogóle zapytaj zaprzyjaźnionego ogrodnika o efekt szklarniowy. Niech ci wytłumaczy, jak krowie na rowie. Chochołem za to operujesz zręcznie :)

Edited by cyjanobakteria
  • Downvote (-1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 godziny temu, Ergo Sum napisał:

 że np. we Francji zmarła połowa populacji

Dane raczej zdecydowanie przesadzone.

 

2 godziny temu, Ergo Sum napisał:

Dopiero z tego wtórnie pojawiła się epidemia, bo nie było komu chować umarłych. Takie wydarzenia można skorelować z wielkimi erupcjami - ale do tej pory "naukowcy" jak zwykle byli mądrzejsi i uważali to za bzdurę. Teraz wreszcie przyznają rację "amatorom".

Czarna śmierć pojawiła się dobre 20 lat po ustaniu wielkiego głodu lat 1315-1317 r. 

Hipotez jej przyczyn jest kilka i ta związana z dżumą wcale nie jest najpewniejsza. 

Także chetnie zapoznam się z publikacją przedstawiającą hipoteze, że to patogeny z ciał nieboszczyków doprowadziły do wybuchu tej epidemii.

Ciekawostką jest to, że 10% Europejczyków ma mutacje w obrębie genu CCR5 delta 32 i jest odporna na HIV. Wg. obecnych hipotez to albo ewolucyjny wpływ Czarnej Śmierci lub 400 letnich zmagań z ospą prawdziwą (czarną). Te odkrycia wspierają hipotezę  o wirusowym przebiegu Czarnej Śmierci, o charakterze zbliżonym do Eboli lub wirusa Marburg.  Tylko co to ma wspólnego z wulkanami?

Edited by venator

Share this post


Link to post
Share on other sites

535-536 - Potężny wybuch nieznanego wulkanu - niebo od Europy przez Azję Mniejszą aż po Chiny przysłoniła tajemnicza chmura, która przez 18 miesięcy zmieniała dzień w noc. … Jan z Efezu: Słońce dawało ciemne światło, tak jak Księżyc, przez cały rok. Przypominało to Słońce podczas zaćmienia, jego promienie nie były tak jasne, jak zazwyczaj.; Bizantyński historyk Jan Lydos, pisal o całkowicie zniszczonych przez tajemniczą mgłę plonach: „Słońce pociemniało, gdyż powietrze było ciężkie od wilgoci. Plony zostały zniszczone w tym trudnym czasie: Prokopiusz z Cezarei w swoich zapiskach z wojny z Wandalami, zanotował, że blask Słońca w roku 535 był bardzo słaby, jak podczas zaćmienia, i że była to bardzo zła przepowiednia: „Na świecie zapanował lęk. Słońce utraciło swój blask, wydawało się, jakby nastało ciągłe zaćmienie, a przebijające się promienie nie były już tak jasne.; Gaelickie kroniki irlandzkie z wczesnego średniowiecza mówiły o braku chleba w roku 535, a nawet między 535 a 539. W Chinach zanotowano opady śniegu w sierpniu i opóźnione zbiory oraz „gęste suche mgły”. Europę, Bliski Wschód, Chiny oraz Peru dotknęły susze. [eternityandfingerprints.wordpress.com]

1108 potężna erupcja wulkanu Asama w Japonii (największy wybuch w holocenie), srogie zimy, załamanie produkcji żywności,i klęska głodu w Zachodniej Europie do 1111

1257 Wybuch wulkanu Rinjani (skala 7) i  Samalas, zapoczątkowanie Małej Epoki Lodowcowej. 1258 w Europie "Rok bez lata"

1315 Wczesną wiosną 1315 roku glob zadrżał od wybuchu wulkanu Tarawery w Nowej Zelandii [Nairn I.A.; Shane P.R.; Cole J.W.; Leonard G.J.; Self S.; Pearson N., "Rhyolite magma processes of the ~AD 1315 Kaharoa eruption episode, Tarawera volcano, New Zealand". Journal of Volcanology and Geothermal Research. 131 (3–4): 265–94, wyd. 2004; Hodgson K.A.; Nairn I.A., "The c. AD 1315 syn-eruption and AD 1904 post-eruption breakout floods from Lake Tarawera, Haroharo caldera, North Island, New Zealand". New Zealand Journal of Geology and Geophysics. 48 (3), wyd. 9.2005]
Ilość popiołów była tak olbrzymia, że dotarły aż nad Europę powodując falę ogromnych ulew i powodzi, trwających dwa lata [Mapa paleohydrologiczna oprac. na podstawie dendrochronologii, Old World Drought Atlas http://drought.memphis.edu]

1315-1317 (1322) ogromne ulewy na północy Europy i "Wielki Głód" spowodowany powodziami i zgniciem zasobów. W sumie miliony ofiar, akty kanibalizmu

1348 1350 - o przyczynach Małej Epoki Lodowcowej - Błoński Mariusz, Rozwiązano zagadkę Małej Epoki Lodowcowej, w: Kopalnia Wiedzy, na podstawie badań zespołu pod kierunkiem Gifforda Millera i Bette Otto-Bliesner  w University of Colorado Boulder

1600 Wybuch wulkanu Huaynaputina, Peru (skala 6) Do spowolnienia wzrostu wszystkich organizmów opartych na fotosyntezie doszło w 1601 .[www.crazynauka.pl/tambora-wulkan-ktory-spowodowal-zime-na-ziemi/]

1702 Wybuch wulkanu Changbaishan (skala 7). 1706 morowe powietrze. 1708 bardzo silne mrozy (zanotował Michał Serwacy Wiśniowiecki). 1712 potężna klęska szarańczy.

1815 Wybuch wulkanu Tambora (skala 7). Rok bez lata, klęska Napoleona. (choć tu anomalie trwały od 1812 - np. burza trwająca bez przerwy trzy dni i trzy noce). 1917 - tyfus w całej Europie


To tylko niektóre wydarzenia, które można powiązać.

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 godziny temu, Ergo Sum napisał:

ale do tej pory "naukowcy" jak zwykle byli mądrzejsi i uważali to za bzdurę.

Przedstawicielka zadufanego kółka amatorów, którzy nie wiedzą, że naukowcy wiedzą. Tak w ogóle, to wg "waszej" eksperckości wybuchy wulkanów wpływają klimat czy pogodę, bo może nie wiedzieliście, co wiecie?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Atmosfera Jowisza słynna jest ze swoich wielkich kolorowych wirów. Ma też jednak mniej znaną niezwykłą cechę. Jej górna część jest wyjątkowo gorąca. O setki stopni cieplejsza, niż być powinna. Teraz naukowcy poinformowali o odkryciu gigantycznej, rozciągającej się na 130 000 kilometrów fali ciepła o temperaturze przekraczającej 700 stopni.
      Do Jowisza dociera ponad 25-krotnie mniej promieniowania słonecznego niż do Ziemi. Z obliczeń wynika, że górne partie jego atmosfery powinny mieć temperaturę -70 stopni Celsjusza. Tymczasem pomiary wykonywane w różnych miejscach wskazują, że w górnych partiach chmur panują temperatury powyżej 400 stopni Celsjusza.
      James O'Donoghue z Japońskiej Agencji Kosmicznej (JAXA) stworzył wraz z kolegami pierwszą mapę górnych warstw atmosfery Jowisza, która pozwalała na zidentyfikowanie dominujących źródeł ciepła w atmosferze. Teraz uczeni poinformowali, że za podgrzewanie atmosfery mogą odpowiadać zorze polarne.
      Zorze znamy też z Ziemi, jednak o ile na Błękitnej Planecie jest to zjawisko czasowe, do którego dochodzi podczas zwiększonej aktywności Słońca, o tyle na Jowiszu zorze istnieją bez przerwy, zmienia się tylko ich intensywność. Naukowcy z JAXA zauważyli, że potężne zorze rozgrzewają atmosferę wokół biegunów Jowisza do temperatury ponad 700 stopni Celsjusza, a później ciepło to jest roznoszone przez wiatr wokół całej planety.
      Uczeni odkryli, wspomnianą na wstępie, szczególnie intensywną falę gorąca bezpośrednio pod zorzą północną i stwierdzili, że fala ta przemieszcza się w stronę równika z prędkością tysięcy kilometrów na godzinę. Pojawiła się ona prawdopodobnie w wyniku silniejszego impulsu wiatru słonecznego, który zderzył się z polem magnetycznym Jowisza i dodatkowo podgrzał atmosferę.
      Zorze bez przerwy podgrzewają atmosferę Jowisza, a fale, jak ta przez nas odkryta, są dodatkowym ważnym źródłem energii, stwierdził O'Donoghoue podczas odczytu wygłoszonego w trakcie Europlanet Science Congress (EPSC) 2022 w Granadzie.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na przełomie XX i XXI wieku na prestiżowych amerykańskich uniwersytetach zaczęły pojawiać się centra badawcze specjalizujące się w kwestiach ocieplenia klimatu. Powstały one m.in. na Princeton, Stanford, MIT czy na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley. Pieniądze na powstanie tych centrów badawczych dały... firmy wydobywające ropę naftową i gaz ziemny.
      To, jak zauważa dziennikarz śledczy Paul Thacker, wyraźny konflikt interesów. Przedsiębiorstwa żyjące z wydobycia paliw kopalnych finansują badania, których celem jest odejście od paliw kopalnych. Thacker, na łamach British Medical Journal stwierdza, że koncerny naftowe zastosowały tę samą taktykę, jaką w połowie XX wieku stosowały koncerny tytoniowe.
      Gdy w latach 50. ubiegłego wieku coraz więcej osób zaczęło domagać się odszkodowań za problemy związane z paleniem papierosów – powodzi argumentowali m.in., że firmy wprowadzały na rynek szkodliwy produkt, nie ostrzegały przed niebezpieczeństwem dla zdrowia i ryzykiem uzależnienia – koncerny tytoniowe zaczęły domagać się większej liczby badań, a nie mniejszej. Strategia ta miała na celu wprowadzenie niepewności co do wyników badań.
      Podobną strategię przyjęły koncerny naftowe. Gdy na początku lat 90. naukowcy z firmy Exxon przekazali, że rządy mają zamiar wprowadzić regulacje w celu powstrzymania globalnego ocieplenia, francuski przemysł naftowy zaczął finansować badania nad przechwytywaniem atmosferycznego węgla przez oceany. W ten sposób chciano wywołać w opinii publicznej wrażenie, że sytuacja jest lepsza, niż w rzeczywistości. W roku 1998 American Petroleum Institute opracował wieloletni plan podważania rządowych działań na rzecz klimatu. Jednym z elementów planu było powołanie komitetu naukowego, którego celem było wprowadzenie niepewności co do wyników badań.
      Finansowanie badań naukowych ma też za zadanie przekonanie polityków, by nie wprowadzali ograniczeń dla przemysłu. Lobbyści koncernów naftowych zachęcają polityków do odrzucania różnych przepisów ograniczających przemysł mówiąc, że są one niepotrzebne, gdyż przemysł finansuje badania na prestiżowych uczelniach, a badania te wkrótce przyniosą rozwiązanie problemów.
      Działania takie przyniosły znaczące wyniki co najmniej w jednym przypadku. W 2011 roku finansowany przez przemysł wydobywczy program Energy Initiative na MIT opublikował raport, w którym stwierdzono, że gaz łupkowy może zastąpić węgiel, gdyż wiąże się z mniejszą emisją węgla do atmosfery. Celem raportu było osłabienie wyników badań przeprowadzonych na Cornell University, z których wynikało, że gaz łupkowy z powodu wycieków metanu jest bardziej szkodliwy niż węgiel. Obecnie wiemy, że raport Energy Initiative zawierał wiele błędów. Jednak spełnił swoje zadanie. Posługując się nim przemysł wydobywczy stworzył obraz „zielonego gazu łupkowego”, rok później raport był cytowany przez prezydenta Obamę podczas State of the Union, jego główny twórca Ernest Moniz został sekretarzem ds. energii i w USA rozpoczął się boom na gaz łupkowy.
      Wielu przeciwników finansowania badań nad zmianami klimatu przez koncerny naftowe podaje przykład badań nad przechwytywaniem dwutlenku węgla. Opracowywanie takich technologii ma przekonać opinię publiczną, że możemy bezkarnie spalać paliwa kopalne, bo CO2 można przechwytywać w miejscu wytworzenia. Technologia taka co prawda istnieje, ale jej stosowanie nie ma sensu ani ekonomicznego, ani ekologicznego. Rząd USA dofinansował badania nad takimi rozwiązaniami kwotą 7 miliardów dolarów i udzielił ulg podatkowych na kwotę miliarda dolarów, a mimo to praktycznie nie jest ona stosowana. Z badań opublikowanych w ubiegłym roku wynika, że usunięcie 1 gigatony CO2 rocznie – a to zaledwie około 2,5% całkowitej emisji – wymaga użycia tyle energii, ile całe USA zużyły w 2020 roku.
      Profesor Mark Jacobson z Universytetu Stanforda, który analizował jedyną amerykańską elektrownię węglową wykorzystującą technologię przechwytywania CO2 mówi, że urządzenia kosztowały miliard USD i są zasilane gazem ziemnym. Uczony zauważa, że przemysł naftowy sponsoruje olbrzymimi kwotami badania nad technologią, która się po prostu nie sprawdza.
      Co więcej, okazuje się, że już w 1981 roku naukowcy Exxona wiedzieli, że o ile technologia przechwytywania CO2 jest możliwa do zrealizowania z naukowego punktu widzenia, to jej stosowanie nie ma żadnego ekonomicznego uzasadnienia, gdyż wymaga użycia zbyt wielkich ilości energii. A w 1989 roku menedżerowie Exxona w wewnętrznych dokumentach zastanawiali się, jak przeciwdziałać rządowym próbom wprowadzania regulacji dotyczących emisji gazów cieplarnianych. Doszli wówczas do wniosku, że należy prowadzić działania mające na celu wprowadzanie wątpliwości co do niekorzystnych badań naukowych, podkreślanie kosztów takich rozwiązań oraz ciągle prowadzenie badań nad innymi rozwiązaniami.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Japońsko-amerykański zespół naukowy wykorzystuje atomy 3 miliardy razy chłodniejsze niż przestrzeń międzygwiezdna do badań nad kwantowymi podstawami magnetyzmu. Jeśli gdzieś jakaś obca cywilizacja nie przeprowadza podobnych badań, to fermiony z Kyoto University są najchłodniejszymi atomami we wszechświecie, mówi Kaden Hazzard z Rice University, jeden z autorów badań.
      Zespół z Kioto, pracujący pod kierunkiem Yoshiro Takahashiego wykorzystuje lasery do schłodzenia fermionów – w tym przypadku są to atomy iterbu – do temperatury jednej miliardowej stopnia powyżej zera absolutnego (0,000000001 K). To około 3 miliardów razy mniej niż temperatura przestrzeni międzygwiezdnej. Przestrzeń ta jest bowiem wciąż ogrzewana przez poświatę po Wielkim Wybuchu, promieniowanie mikrofalowe tła. W tak niskich temperaturach zmienia się fizyka. Większą rolę odgrywa mechanika kwantowa i można obserwować nowe zjawiska, wyjaśnia Hazzard.
      Atomy podlegają zasadom mechaniki kwantowej, jednak zjawiska takie ujawniają się dopiero, gdy zostaną schłodzone do temperatur o ułamki stopnia wyższych niż zero absolutne. Lasery od około 30 lat są używane do chłodzenia atomów. Wykorzystuje się tworzone za pomocą wiązek laserowych sieci optyczne, które działają jak kwantowe symulatory pozwalające na rozwiązywanie problemów będących poza zasięgiem konwencjonalnych komputerów.
      Uczeni z Kioto wykorzystali sieć optyczną do symulowania modelu Hubbarda. Jest on powszechnie używany do badania magnetycznych i nadprzewodzących zjawisk zachodzących w materiałach. Symulowany model charakteryzuje się specjalną symetrią znaną jako SU(N), gdzie SU oznacza specjalną grupę unitarną – matematyczny sposób opisywania symetrii – a N to możliwe wartości spinu cząstki użytej podczas badań. Im większa jest wartość N tym większa symetria całego modelu i złożoność opisywanych zjawisk. Atomy iterbu mogą przyjmować jedną z 6 wartości spinu, a symulator z Kioto jest pierwszym, który pozwala na uzyskanie SU(6). To coś, to jest poza zasięgiem najpotężniejszych współczesnych superkomputerów.
      Naukowcy wyjaśniają, że dzięki swojemu modelowi chcą poznać najdrobniejsze cechy, które powodują, że ciało stałe ma właściwości metalu, izolatora, magnesu lub nadprzewodnika. Jednym z najbardziej fascynujących pytań jest to o rolę symetrii w uzyskiwaniu takich właściwości. Jeśli uda się nam na nie odpowiedzieć, być może będziemy w stanie stworzyć materiały o wymaganych przez nas cechach, mówi Eduardo Ibarra-García-Padilla.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Grupa japońskich naukowców z Kyoto University wykorzystała eksplozje do wyprodukowania... najmniejszych diamentowych termometrów, które można będzie wykorzystać do bezpiecznych pomiarów różnic temperatury w pojedynczej żywej komórce.
      Gdy w sieci krystalicznej diamentu dwa sąsiadujące atomy węgla zostaną zastąpione pojedynczym atomem krzemu, pojawia się optycznie aktywne miejsce, zwane centrum krzem-wakancja (silicon-vacancy center, SiV). Od niedawna wiemy, że takie miejsca są obiecującym narzędziem do pomiaru temperatur w skali nanometrów. Atom krzemu, gdy zostanie wzbudzony laserem, zaczyna jasno świecić w wąskim zakresie światła widzialnego lub bliskiej podczerwieni, a kolor tego światła zmienia się liniowo w zależności od temperatury otoczenia diamentu.
      Zjawisko to jest bezpieczne dla żywych organizmów, nawet dla bardzo delikatnych struktur. To zaś oznacza, że można je wykorzystać podczas bardzo złożonych badań nad strukturami biologicznymi, np. podczas badania procesów biochemicznych wewnątrz komórki. Problem stanowi jednak sam rozmiar nanodiamentów. Uzyskuje się je obecnie różnymi technikami, w tym za pomocą osadzania z fazy gazowej, jednak dotychczas potrafiliśmy uzyskać nanodiamenty o wielkości około 200 nm. Są one na tyle duże, że mogą uszkadzać struktury wewnątrzkomórkowe.
      Norikazu Mizuochi i jego zespół opracowali technikę pozyskiwania 10-krotnie mniejszych niż dotychczas nanodiamentów SiV. Japońscy naukowcy najpierw wymieszali krzem ze starannie dobraną mieszaniną materiałów wybuchowych. Następnie, w atmosferze wypełnionej CO2, dokonali eksplozji. Później zaś przystąpili do wieloetapowej pracy z materiałem, który pozostał po eksplozji. Najpierw za pomocą kwasu usunęli sadzę i metaliczne zanieczyszczenia, następnie rozcieńczyli i wypłukali uzyskany materiał w wodzie dejonizowanej, w końcu zaś pokryli uzyskane nanodiamenty biokompatybilnym polimerem. Na końcu za pomocą wirówki usunęli wszystkie większe nanodiamenty. W ten sposób uzyskali jednorodny zbiór sferycznych nanodiamentów SiV o średniej średnicy 20 nm. To najmniejsze wyprodukowane nanodiamenty SiV.
      Mizouchi wraz z kolegami przeprowadzili serię eksperymentów, podczas których wykazali, że ich nanodiamenty pozwalają na precyzyjne pomiary temperatury w zakresie od 22 do 40,5 stopnia Celsjusza. Zakres ten obejmuje temperatury wewnątrz większości organizmów żywych. To zaś otwiera nowe możliwości badań struktur wewnątrzkomórkowych. Japończycy zapowiadają, że rozpoczynają prace nad zwiększeniem liczby SiV w pojedynczym nanodiamencie, co ma pozwolić na uzyskanie jeszcze większej precyzji pomiaru. Dzięki temu – mają nadzieję – w przyszłości można będzie badać poszczególne organelle.
      Szczegóły badań zostały opisane na łamach Carbon.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W czasie gdy wielu z nas starało się uchronić przed upałami, w Tatrach zanotowano lipcowy rekord zimna. Ustawiona przez „Łowców Mrozu” stacja pomiarowa w Litworowym Kotle wskazała -5,7 stopnia Celsjusza. Taka temperatura to wynik ukształtowania terenu, zjawisk krasowych i odpowiedniej pogody, wyjaśnił Kamil Filipowski.
      Projekt „Łowców Mrozu” to pomysł Kamila Filipowskiego, Arnolda Jakubczyka i Michała Wróbla. Na czele grupy stoi doktor Bartosz Czernecki z Zakładu Meteorologii i Klimatologii Wydziału Nauk Geograficznych i Geologicznych Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu. Celem projektu jest mierzenie temperatur w tatrzańskich mrozowiskach.
      Naukowcy rozpoczęli pomiary 20 czerwca w dwóch mrozowiskach, Litworowym Kotle i Mułowym Kotle. Należą one do masywu Czerwonych Wierchów w Tatrach Zachodnich. O ile na przykład w Alpach tego typu miejsc jest dużo, to Czerwone Wierchy są jedynym miejscem w Tatrach, gdzie woda znajduje odpływ w systemie szczelin, więc istnieją suche kotły, w których może gromadzić się suche powietrze. Mamy tutaj więc do czynienia z przyziemną inwersją radiacyjnej wzmacnianą efektem orograficznym, spowodowanym ukształtowaniem terenu. Inwersja zaś działa tym lepiej, im mniej wilgoci w powietrzu i przy braku chmur. Kotły w masywie Czerwonych Wierchów są zaś położone wyżej nad poziomem morza od innych mrozowisk w Polsce i dlatego właśnie są tak interesujące dla poszukujących najniższych letnich temperatur.
      „Łowcy Mrozu” nie poszukują niskich temperatur jedynie latem. Mają nadzieję, że zimą również odnotują rekordy. Obecnie polski rekord zimna wynosi -40,6 stopni Celsjusza i odnotowano go w Żywcu w 1929 roku.
      Naukowcy nie poprzestają na odnotowywaniu rekordów. Chcą zbadać mikroklimat mrozowisk tatrzańskich w masywie Czerwonych Wierchów. Ich pracę można wesprzeć na Zrzutce.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...