Nuova ricerca dell'Università del Kansas pubblicata su Recensioni di Scienze della Terra offre informazioni su uno dei sistemi monsonici più potenti del mondo:il monsone estivo indiano. Lo studio descrive come il monsone, di vitale importanza sociale ed economica per la popolazione della regione, è sovralimentato dalle particelle di polvere atmosferica trasportate dai venti provenienti dai deserti del Medio Oriente.

"Sappiamo che la polvere che viene dal deserto, quando sollevato da forti venti nell'atmosfera, può assorbire la radiazione solare, ", ha affermato l'autore principale Qinjian Jin, docente e programma accademico associato al Dipartimento di geografia e scienze atmosferiche della KU. "La polvere, dopo aver assorbito la radiazione solare, diventa molto caldo. Queste particelle di polvere sospese nell'atmosfera possono riscaldare l'atmosfera abbastanza da far cambiare la pressione dell'aria e possono provocare cambiamenti nei modelli di circolazione, come i venti".

Questo fenomeno, soprannominata una "pompa di calore elevata, " spinge l'umidità nel subcontinente indiano dal mare.

"Il monsone estivo indiano è caratterizzato da forti venti in estate, " disse Jin. "Così una volta che i venti cambiano, il trasporto di umidità dall'oceano alla terra cambierà, e di conseguenza aumenteranno le precipitazioni. Le precipitazioni sono molto importanti per le persone che vivono nell'Asia meridionale, soprattutto l'India, e importante per l'agricoltura e l'acqua potabile."

Mentre la polvere del Medio Oriente aumenta la potenza dei monsoni nel subcontinente indiano, c'è anche un effetto inverso che si traduce in un ciclo di feedback positivo in cui i monsoni possono aumentare i venti in Medio Oriente per produrre ancora più aerosol di polvere.

"Il monsone può influenzare l'emissione di polvere, " disse Jin. "Quando avremo un monsone più forte, abbiamo riscaldamento nell'alta atmosfera. La convezione associata al monsone può raggiungere un'altitudine molto elevata, fino a 10 chilometri. Quando questo schema d'aria sopra il monsone si riscalda, produci qualcosa come un'onda. In tutta la zona, avrai la pressione alta, poi bassa pressione, poi alta pressione. Quelle onde possono trasportare l'aria in Medio Oriente. L'aria sale verso l'alto sul subcontinente indiano, poi va in Medio Oriente e va verso il basso, e quando l'aria verso il basso colpisce la superficie, può raccogliere molti aerosol di polvere."

I coautori di Jin sull'articolo sono Bing Pu, assistente professore di geografia e scienze atmosferiche presso KU; Jiangfeng Wei della Nanjing University of Information Science and Technology di Nanchino, Jiangsu, Cina; William K.M. Lau dell'Università del Maryland e Chien Wang del Laboratoire d'Aerologie, CNRS/UPS, Tolosa, Francia.

Il loro lavoro comprendeva una revisione della letteratura sulla relazione tra la polvere del Medio Oriente e i monsoni dell'estate indiana, insieme a ricerche originali che utilizzano i supercomputer per comprendere meglio il fenomeno.

Mentre è noto che esiste una "pompa di calore elevata" a causa della polvere proveniente dalla penisola arabica, Jin e i suoi colleghi sostengono che un'altra fonte nell'Asia meridionale alimenta l'effetto della polvere aerosolizzata sui monsoni estivi indiani:l'altopiano iraniano.

"L'altopiano iraniano si trova tra il Medio Oriente e l'altopiano tibetano, e anche l'Altopiano iraniano è molto alto, " disse Jin. "La terra ad alta quota, quando la radiazione solare raggiunge la superficie, diventerà molto caldo. Su questo caldo altopiano iraniano, possiamo aspettarci cambiamenti nella circolazione dei monsoni e allo stesso tempo l'aria calda sull'altopiano iraniano può anche rafforzare la circolazione sui deserti della penisola arabica. Così, l'altopiano iraniano può aumentare l'emissione di polvere dal Medio Oriente, così come la circolazione dei monsoni e le precipitazioni monsoniche. L'altopiano iraniano è un altro fattore che può spiegare la relazione tra la polvere del Medio Oriente e il monsone estivo indiano".

Jin ha detto che il documento esplora altri tre meccanismi che influenzano il monsone estivo indiano. Uno è l'effetto di oscuramento della neve, dove il nerofumo e la polvere riducono la riflettività della neve, riscaldando la terra e la troposfera sovrastante. Un altro è l'effetto di oscuramento solare, dove gli aerosol nell'atmosfera provocano il raffreddamento della superficie terrestre. Infine, la ricerca considera come la polvere aerosolizzata possa fungere da nuclei di nuvole di ghiaccio, che può "alterare le proprietà microfisiche delle nuvole di ghiaccio e di conseguenza le precipitazioni monsoniche dell'estate indiana".

Il ricercatore della KU ha affermato che la comprensione di questi meccanismi e degli effetti climatici della polvere si rivelerà di crescente importanza di fronte al cambiamento climatico globale.

"Questo è particolarmente vero per l'Asia:ci sono proiezioni climatiche che mostrano che in alcune aree dell'Asia, la terra diventerà più secca, " disse Jin. "Allora, prevediamo più emissioni di polvere e la polvere svolgerà un ruolo più importante per qualche tempo a venire in Asia. Abbiamo molte emissioni antropiche, o inquinamento atmosferico, nella Cina orientale, Asia orientale e India. Ma mentre le persone cercano di migliorare la qualità dell'aria, il rapporto tra polvere naturale e aerosol antropogenico aumenterà, il che significa che la polvere svolgerà un ruolo più importante in futuro".