Font size increaseFont size decrease

دراسة تبحث في تأثير العيوب السطحية للسحب على التنوية الجليدية غير المتجانسة

تمثل عملية التنوية الجليدية غير المتجانسة الناتجة عن تفاعل جزيئات نواة الجليد مثل الغبار المعدني والمواد العضوية الآلية الأكثر شيوعًا لتكون الجليد في الطبيعة وتلعب دورًا مهمًا في تشكل السحب. وتعتمد آلية التنوية هذه على التوازن بين التشكل السطحي والجزيئات الكارهة للماء.

وتساعد جزيئات التنوية الجليدية في الحد من أثر التبريد الفائق اللازم لتجميد الماء مقارنةً بالتنوية المتجانسة. ومن المعروف أن جزيئات صغيرة من يوديد الفضة تعمل كجزيئات نواة جليدية فعالة، وتم استخدامها في العديد من عمليات تلقيح السحب. وتمت دراسة هذه الجسيمات على نطاق واسع تجريبيًا وحسابيًا مع التركيز على تنوية الجليد على أسطح يوديد الفضة.

وفي هذا الإطار قامت البروفيسورة هانيلي كورهونين، مديرة برنامج البحوث المناخية في مركز الأرصاد الفنلندي والحاصلة على منحة الدورة الثانية من برنامج الإمارات للاستمطار بالعمل على مشروع بحثي للتحقق من مدى تأثير العيوب السطحية ليوديد الفضة على عملية التنوية الجليدية ومعدلات نموها.

واستخدمت البروفيسورة هانيلي في عملها البحثي محاكاة الديناميكيات الجزيئية لدراسة تأثير العيوب السطحية مثل الفراغات والمدرجات والفتحات الموجودة في السحب على عملية التنوية الجليدية غير المتجانسة لأسطح يوديد الفضة.

وتضمنت الدراسة استخدام محاكاة الديناميكيات الجزيئية الذرية لتحليل لقطات مسارات الجزيئات المأخوذة في كل نانو ثانية من أجل تصنيف كل جزيء مائي إما على شكل جليد مكعب أو جليد سداسي أو جليد بيني أو سائل وذلك بناءً على ترتيب الرابطة الهيدروجينية لهذه الجزيئات. 

وتظهر نتائج المحاكاة أن أسطح يوديد الفضة تعزز تكوين نواة الجليد بسبب تأثير هيكلها السداسي على طبقة الترطيب الأولي. كما وجدت الدراسة أن نمو الجليد يستمر بشكل أساسي ضمن الطبقات بمجرد أن تغطي النواة واجهة السحب بأكملها.

لقراءة المزيد، يرجى دخول الرابط التالي:

https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.9b08502