Kredit:University of Kansas
Under två veckor i juni 2020, en massiv dammplym från Sahara Afrika kröp västerut över Atlanten, täckte staterna i Karibiska havet och Gulf Coast i USA. Dammstormen var så stark, den fick smeknamnet "Godzilla".
Nu, forskare från University of Kansas har publicerat en ny studie i Bulletin från American Meteorological Society analysera mekanismen som transporterade dammet. Deras resultat förklarar ett fenomen som kan inträffa oftare under de kommande åren på grund av klimatförändringar, påverkar människors hälsa och transportsystem. Afrikanskt damm förmörkade himlen i de karibiska och amerikanska golfstaterna tack vare en trio av atmosfäriska mönster, enligt studien.
"Vår studie visar att det huvudsakligen var tre olika system, " sa huvudförfattaren Bing Pu, biträdande professor i geografi &atmosfärsvetenskap vid KU. "Det afrikanska östflyget exporterar dammet från Afrika mot Atlantområdet. Sedan den nordatlantiska subtropiska hög, som är ett högtryckssystem som sitter över den subtropiska Nordatlanten, kan vidare transportera den mot den karibiska regionen. När dammet når Karibien, den karibiska lågnivåjetstrålen - det är ett annat system - tillsammans med den subtropiska höga kan ytterligare transportera dammet från den karibiska regionen mot staterna."
Pu och medförfattare Qinjian Jin, lektor och akademiskt program associerad med KU:s institution för geografi &atmosfärsvetenskap, använde satellitdataset för att rekonstruera mönstren som transporterade dammet från Afrika till Amerika.
"Vi använde huvudsakligen Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer på Terra- och Aqua-satelliter, Visible Infrared Imaging Radiometer Suite ombord på Suomi National Polar-orbiting Partnership-satelliten, och Cloud-Aerosol Lidar med ortogonal polarisation ombord på Cloud-Aerosol Lidar och Infrared Pathfinder Satellite Observation satellit, "Sa Pu.
Kombinera satellitdata med avläsningar från luftkvalitetsstationer, forskarna använde datorer för att analysera hur dammet övergavs mellan jet-stream-system för att nå Karibien och USA, där det störde transporten och hade potential att ändra väder.
"Nyhetsrapporter nämnde flygplatsens synlighet i San Juan, Puerto Rico, reducerades till fem mil, vilket är riktigt lågt, " sade Pu. "Synligheten på Amerikanska Jungfruöarna var nere på tre mil, så det kan påverka kollektivtrafiken. Det finns också miljöpåverkan. Damm kan påverka cirkulationen och nederbörden – de kan också ändra klimatet, när det är stora mängder."
Värre, dammplymen från Afrika hade potential att orsaka hälsoproblem för människor i Amerika.
"Små partiklar, speciellt de med diameter mindre än 2,5 mikrometer, kan lätt tas in i det mänskliga andningssystemet och orsaka luftvägssjukdomar, ", sade Pu. "Vissa studier har kopplat denna baksida till lungcancer också. Det finns också en studie som visar att dammstormen har associerats med ökad icke-oavsiktlig och kardiovaskulär dödlighet i USA. Också, det finns dammboende svampar som kan orsaka en sjukdom som kallas Valley fever som händer i Arizona och Kalifornien och som har varit relaterad till dammstormar i dessa regioner."
Pu sa hetare, torrare väder och minskad vegetation i Afrika skulle kunna ge mer luftburet damm. Än, dessa utsläpp är svåra att förutse.
"Det finns några observationer som visar att det är minskad nederbörd i Västafrika under 1900 -talet, vilket tyder på att torkning skulle ha mer stoftutsläpp, " sa hon. "Men modellresultaten ger ingen slutsats om huruvida damm kommer att öka eller minska i framtiden. Vissa tidningar finner att det skulle bli minskade stoftutsläpp. Vår tidigare studie fann att det kan finnas en ökning i södra Sahara under sommaren."
Ytterligare, enligt Pu, samarbetet mellan jetsystem som behövs för att transportera dammet över havet är ännu mindre förutsägbart.
"Även om du har ökat eller minskat utsläpp, om det inte finns gynnsamma förhållanden för damm att transporteras, då blir dess inverkan på denna medvind mycket svårare att kvantifiera, ", sa hon. "Förutom att förstå utsläppsprocessen i dammkällsregionerna, vi måste också titta på cirkulationsvariationer som hjälper oss att bättre projicera denna långdistanstransport av damm samt dess miljö- och klimatpåverkan i USA Andra regioner kan också påverkas eftersom afrikanskt damm kan transporteras till Sydamerika och även Europa och Medelhavsområdet."