Machweo ya jua angavu zaidi, anga yenye mawingu, na siku ambazo kila mtu anakohoa zote zina kitu sawa: yote ni kwa sababu ya erosoli, chembe ndogo zinazoelea angani. Aerosols inaweza kuwa matone madogo, chembe za vumbi, vipande vya kaboni nyeusi, na vitu vingine vinavyoelea katika angahewa na kubadilisha usawa mzima wa nishati ya sayari.
Erosoli zina athari kubwa kwa hali ya hewa ya sayari. Baadhi, kama kaboni nyeusi na kahawia, hupasha joto angahewa ya Dunia, wakati wengine, kama matone ya salfati, huipoza. Wanasayansi wanaamini kwamba kwa ujumla, wigo mzima wa erosoli hatimaye hupunguza sayari kidogo. Lakini bado haijulikani kabisa jinsi athari hii ya baridi ina nguvu na jinsi inavyoendelea kwa siku, miaka au karne.
erosoli ni nini?
Neno "erosoli" ni mshiko-wote kwa aina nyingi za chembe ndogo ambazo zimesimamishwa katika angahewa, kutoka kingo zake za nje hadi uso wa sayari. Wanaweza kuwa imara au kioevu, isiyo na ukomo au kubwa ya kutosha kuonekana kwa macho.
Erosoli “za msingi,” kama vile vumbi, masizi au chumvi ya bahari, hutoka moja kwa moja kwenye uso wa sayari. Huinuliwa kwenye angahewa na upepo mkali, hupaa juu angani kwa volkano zinazolipuka, au kurushwa kutoka kwa wingi wa moshi na moto. Erosoli “za pili” hufanyizwa wakati vitu mbalimbali vinavyoelea angani—kwa mfano, misombo ya kikaboni inayotolewa na mimea, matone ya asidi-kioevu, au nyenzo nyinginezo—hugongana, na kusababisha athari ya kemikali au kimwili. Erosoli za sekondari, kwa mfano, huunda ukungu ambao Milima ya Moshi Mikuu nchini Marekani inaitwa.
Aerosols hutolewa kutoka kwa vyanzo vya asili na vya anthropogenic. Kwa mfano, vumbi huinuka kutoka kwa jangwa, kingo za mito kavu, maziwa kavu, na vyanzo vingine vingi. Viwango vya erosoli ya anga hupanda na kushuka na matukio ya hali ya hewa; wakati wa baridi, vipindi vya ukame katika historia ya sayari, kama vile zama za mwisho za barafu, kulikuwa na vumbi zaidi angani kuliko wakati wa joto katika historia ya Dunia. Lakini watu wameathiri mzunguko huu wa asili - sehemu zingine za sayari zimechafuliwa na bidhaa za shughuli zetu, wakati zingine zimekuwa na unyevu kupita kiasi.
Chumvi za bahari ni chanzo kingine cha asili cha erosoli. Hupeperushwa nje ya bahari na dawa ya upepo na bahari na huwa na kujaza sehemu za chini za angahewa. Kinyume chake, baadhi ya aina za milipuko ya volkeno yenye kulipuka sana inaweza kurusha chembe na matone juu kwenye angahewa ya juu, ambapo yanaweza kuelea kwa miezi au hata miaka, ikisimamishwa maili nyingi kutoka kwenye uso wa Dunia.
Shughuli ya binadamu hutoa aina nyingi tofauti za erosoli. Uchomaji wa mafuta ya kisukuku hutokeza chembe zinazojulikana kama gesi chafuzi - hivyo basi magari yote, ndege, mitambo ya kuzalisha umeme na michakato ya viwandani huzalisha chembe zinazoweza kujilimbikiza katika angahewa. Kilimo huzalisha vumbi na bidhaa zingine kama vile bidhaa za nitrojeni ya erosoli zinazoathiri ubora wa hewa.
Kwa ujumla, shughuli za binadamu zimeongeza jumla ya chembe zinazoelea angani, na sasa kuna vumbi karibu mara mbili ya ilivyokuwa katika karne ya 19. Idadi ya chembe ndogo sana (chini ya mikroni 2,5) ya nyenzo inayojulikana kama "PM2,5" imeongezeka kwa takriban 60% tangu Mapinduzi ya Viwanda. Erosoli zingine, kama vile ozoni, pia zimeongezeka, na athari mbaya za kiafya kwa watu ulimwenguni kote.
Uchafuzi wa hewa umehusishwa na kuongezeka kwa hatari ya ugonjwa wa moyo, kiharusi, ugonjwa wa mapafu, na pumu. Kulingana na baadhi ya makadirio ya hivi majuzi, chembe chembe nzuri za anga zilisababisha vifo vya zaidi ya milioni nne vya mapema duniani kote mwaka wa 2016, na watoto na wazee ndio walioathirika zaidi. Hatari za kiafya kutokana na kukabiliwa na chembe chembe laini ni kubwa zaidi nchini Uchina na India, haswa katika maeneo ya mijini.
Je, erosoli huathiri vipi hali ya hewa?
Aerosols huathiri hali ya hewa kwa njia kuu mbili: kwa kubadilisha kiasi cha joto kinachoingia au kutoka kwenye angahewa, na kwa kuathiri jinsi mawingu yanavyoundwa.
Baadhi ya erosoli, kama aina nyingi za vumbi kutoka kwa mawe yaliyosagwa, ni nyepesi kwa rangi na hata huakisi mwanga kidogo. Miale ya jua inapoangukia juu yao, huakisi miale kutoka angani, na hivyo kuzuia joto hili lisifike kwenye uso wa Dunia. Lakini athari hii inaweza pia kuwa na maana hasi: mlipuko wa Mlima Pinatubo huko Ufilipino mwaka wa 1991 ulitupa katika anga ya juu kiasi cha chembe ndogo zinazoakisi mwanga ambazo zilikuwa sawa na eneo la maili 1,2 za mraba, ambayo baadaye ilisababisha baridi ya sayari ambayo haikuacha kwa miaka miwili. Na mlipuko wa volcano ya Tambora mnamo 1815 ulisababisha hali ya hewa ya baridi isiyo ya kawaida huko Uropa Magharibi na Amerika Kaskazini mnamo 1816, ndiyo sababu ilipewa jina la utani "Mwaka Bila Majira ya joto" - kulikuwa na baridi na giza hivi kwamba hata ilimhimiza Mary Shelley kuandika Gothic yake. riwaya ya Frankenstein.
Lakini erosoli nyingine, kama vile chembe ndogo za kaboni nyeusi kutoka kwa makaa ya mawe au kuni zilizochomwa, hufanya kazi kwa njia nyingine, kunyonya joto kutoka kwa jua. Hii hatimaye hupasha joto angahewa, ingawa hupoza uso wa Dunia kwa kupunguza kasi ya miale ya jua. Kwa ujumla, athari hii pengine ni dhaifu kuliko upoezaji unaosababishwa na erosoli nyingine nyingi - lakini kwa hakika ina athari, na kadiri nyenzo za kaboni zinavyokusanyika angani, ndivyo angahewa inavyoongezeka joto.
Erosoli pia huathiri uundaji na ukuaji wa mawingu. Matone ya maji huungana kwa urahisi karibu na chembe, kwa hivyo angahewa yenye chembechembe za erosoli hupendelea uundaji wa mawingu. Mawingu meupe huakisi miale ya jua inayoingia, na kuizuia isifike juu ya uso na kupasha joto dunia na maji, lakini pia hufyonza joto linalotolewa kila mara na sayari, na kuikamata katika angahewa ya chini. Kulingana na aina na eneo la mawingu, wanaweza kupasha joto mazingira au kuyapunguza.
Aerosols ina seti changamano ya athari tofauti kwenye sayari, na wanadamu wameathiri moja kwa moja uwepo, wingi na usambazaji wao. Na ingawa athari za hali ya hewa ni ngumu na tofauti, athari kwa afya ya binadamu ni wazi: kadiri chembe bora zaidi za anga, inavyodhuru afya ya binadamu.