Warum ist die Sonne in Australien heller als in Teilen Asiens?

Saubere, trockene Luft lässt Sonnenlicht durch; schmutzige feuchte Luft zerstreut es. Aerosole (kleine luftgetragene Partikelkontamination) treten in der Nähe von Gebieten mit dichter Bevölkerung auf - aufgrund von Kraftwerken, Autos, Bränden usw. - Diese Partikel bilden Nukleationsstellen für Feuchtigkeit - und diese kleinen Wassertropfen werden zu sehr effektiven Streuern von Sonnenlicht.

Die Luftfeuchtigkeit ist auf den Philippinen hoch und in Westaustralien (Perth) niedrig .

Eine Karte der Stickstoffdioxid- Konzentrationen in der Erdatmosphäre (ein Stellvertreter für „menschengemachte Verschmutzung“) zeigt, dass die Region um Westaustralien ziemlich wenig verschmutzt ist, während ein Großteil Südostasiens ziemlich hoch ist (Karte von http:/ /www.esa.int - Europäische Weltraumorganisation):

Eine Karte der Feinstaubbelastung (PM2,5 – Feinstaub kleiner als 2,5 Mikron) bestätigt das Bild (Bildnachweis: Aaron van Donkelaar, Dalhousie University. Quelle unter http://www.nasa.gov/images/content/483910main1_Global-PM2 .5-map-670.jpg ):

Obwohl es auf dieser Karte nicht sehr leicht zu sehen ist, ist die Luft in Westaustralien ziemlich klar - daher gibt es weniger "Zeug", durch das Licht reisen / sich streuen kann.

Dies macht sich besonders bei Sonnenaufgang/Sonnenuntergang bemerkbar, wenn der Weg durch die Atmosphäre am längsten ist. Dies verstärkt den Unterschied.

Ein bisschen mehr Daten, um dies zu untermauern:

Karte der typischen Feuchtigkeitsverteilung in Manila (Quelle: http://weatherspark.com/averages/33313/Metro-Manila-Philippines ):

Und für Perth (Quelle: http://weatherspark.com/averages/34080/Redcliffe-Western-Australia ):

Diese Diagramme zeigen die Verteilung der "durchschnittlichen täglichen Höchst- und Tiefstwerte" der Luftfeuchtigkeit als Funktion des Datums für beide Orte. Sie können also sehen, dass der durchschnittliche Höchstwert für die Luftfeuchtigkeit am 23. April am niedrigsten ist – zu diesem Zeitpunkt beträgt er immer noch 89 %. Das innere (dunklere) Band repräsentiert das 25.–75. Perzentil der Verteilung, und das äußere (heller gefärbte) Band repräsentiert das 10.–90. Perzentil. Mit anderen Worten – am 23. April könnte die maximale Luftfeuchtigkeit in Manila an einem von vier Tagen bei oder unter 82 % liegen; aber am 17. August liegt er mehr als die Hälfte der Zeit über 95 %.

Beachten Sie, dass die vertikale Skala auf den beiden Diagrammen unterschiedlich ist - die Mindestwerte in Perth sind erheblich niedriger als in Manila ...

Hier ist ein Link zu einer sehr interessanten und ungewöhnlichen Fotosequenz einer untergehenden Sonne , die das Phänomen des "grünen Blitzes" zeigt. Diese spezielle Sequenz wurde in Libyen aufgenommen, und der Fotograf erklärt:

Die Luft war so sauber und trocken , dass es schwierig war, direkt in die Sonne zu schauen, selbst wenn sie nur einen Splitter über dem Horizont stand. So habe ich den Himmel noch nie gesehen. Als die Sonne unterging, konnte man sie überhaupt nicht mit bloßem Auge sehen; bis zum allerletzten Moment war es zu hell.

Das unterstützt mein Verständnis, dass trockene, saubere Luft == helle Sonnenuntergänge.

UPDATE In den Kommentaren stellte jemand die Frage: "Was ist das für ein Zeug, das absorbiert?". Wie bereits erwähnt, ist Wasserdampf im optischen Bereich kein sehr guter Lichtabsorber - die Schwingungsmoden von Wassermolekülen werden im Infraroten angeregt. Auf Seite 12 von http://www.learner.org/courses/envsci/unit/pdfs/unit11.pdf lesen wir jedoch:

Luftmoleküle sind ineffiziente Streuer, da ihre Größe um Größenordnungen kleiner ist als die Wellenlängen sichtbarer Strahlung (0,4 bis 0,7 Mikrometer). Aerosolpartikel hingegen sind effiziente Streuer. Wenn die relative Luftfeuchtigkeit hoch ist, absorbieren Aerosole Wasser, wodurch sie anschwellen und ihre Querschnittsfläche für die Streuung vergrößern, wodurch Dunst entsteht. Ohne Aerosolverschmutzung würde unsere Sichtweite normalerweise etwa 200 Meilen betragen, aber Dunst kann die Sicht erheblich einschränken

Dies stimmt mit der Beobachtung von @WhatRoughBeast überein, dass Dunst-Aerosole letztendlich das „Zeug“ sind, das das Licht streut – eine Kombination von Partikeln in der Luft (von denen viele von Menschenhand hergestellt werden und in höheren Konzentrationen in der Nähe von dicht besiedelten Regionen vorhanden sein werden – insbesondere solchen wo Kohlekraftwerke betrieben) und Feuchtigkeit, wodurch die Aerosole größer werden und sie wirksamere Streuer werden.

Lesen Sie Richard Feynman. Feuchtigkeit hat keinen Einfluss auf die Luftdurchlässigkeit – Wasserdampf ist transparent (Moleküle sind transparent – ​​sie zerstreuen nicht mehr Licht als Luftmoleküle). Wolken werden sichtbar und stoppen das Licht erst, wenn Wassermoleküle kondensieren! 100 kondensierte Moleküle zerstreuen 100-mal mehr Licht als 100 getrennte. Moleküle können normalerweise nicht aneinander haften, wenn sie kollidieren, weil sie sich abstoßen und zurückprallen, wie elastische Bälle von der Wand. Sie brauchen die Kristallisationszentren, damit das Molekül, wenn es in das Teilchen eindringt, einer Widerstandskraft ausgesetzt ist, langsamer wird und die Energie verliert, um zurückzuprallen. Es bleibt hängen. So entstehen Tröpfchen. Feuchtigkeit als Grund ist also falsch. DasVerschmutzung - die Verschmutzungspartikel verursachen die Kondensation und damit das Dimmen! Darüber hinaus enthält künstlich belastete Luft viel mehr Partikel pro Dampfkonzentration. Daher sind die erzeugten Tröpfchen sehr klein und bleiben die ganze Zeit am Himmel, anstatt als Regen zu fallen. So ist eher Verschmutzung als Feuchtigkeit der Übeltäter.

„BBC Horizon, Global Dimming“ ansehen

ERZÄHLER: Die Malediven: eine Nation aus tausend winzigen Inseln mitten im Indischen Ozean, die erst kürzlich vom asiatischen Tsunami heimgesucht wurden. Hier begann Veerabhadran Ramanathan, einer der weltweit führenden Klimawissenschaftler, erstmals, das Rätsel um die Ursachen des Global Dimming zu lüften. Mitte der 1990er-Jahre hatte er erstmals über weiten Teilen des Pazifischen Ozeans einen Rückgang der Sonneneinstrahlung bemerkt.

PROF VEERABHADRAN RAMANATHAN (University of California): Aber wir wussten damals nicht, dass es Teil eines viel größeren globalen Bildes war, aber ich wusste, dass wir herausfinden mussten, was das verursachte.

ERZÄHLER: Ramanathan war sich sicher, dass der große Tropfen des Sonnenlichts, der den Boden erreichte, etwas mit Veränderungen in der Erdatmosphäre zu tun haben musste. Es gab einen offensichtlichen Verdächtigen.

PROF VEERABHADRAN RAMANATHAN: Fast alles, was wir tun, um Energie zu erzeugen, verursacht Umweltverschmutzung.

SPRECHER: Das Verbrennen von Treibstoff erzeugt nicht nur die unsichtbaren Treibhausgase, die die globale Erwärmung verursachen. Es erzeugt auch sichtbare Verschmutzung, winzige Rußpartikel in der Luft und andere Schadstoffe. Diese erzeugen den Dunst, der unsere Städte einhüllt. Also fragte sich Ramanathan: Könnte diese Verschmutzung Global Dimming verursachen? Die Malediven waren der perfekte Ort, um das herauszufinden. Die Malediven scheinen unverschmutzt zu sein, aber tatsächlich liegen die nördlichen Inseln in einem Strom schmutziger Luft, der von Indien herabkommt. Nur die Südspitze der langen Inselkette genießt saubere Luft aus der Antarktis. Durch den Vergleich der nördlichen Inseln mit den südlichen konnten Ramanathan und seine Kollegen genau sehen, welchen Unterschied die Verschmutzung der Atmosphäre und des Sonnenlichts machte. Das Projekt INDOEX, wie es genannt wurde, war eine riesige multinationale Anstrengung. Vier Jahre lang wurde jede erdenkliche Technik verwendet, um die Atmosphäre über den Malediven zu untersuchen und zu überwachen. INDOEX kostete 25 Millionen Dollar, aber es brachte Ergebnisse – und sie überraschten alle.

PROF VEERABHADRAN RAMANATHAN: Der erstaunliche Teil des Experiments war diese Schadstoffschicht, die drei Kilometer dick war und das Sonnenlicht, das den Ozean erreichte, um mehr als 10 % reduzierte.

ERZÄHLER: Ein Rückgang des Sonnenlichts um 10 % bedeutete, dass die Partikelverschmutzung weitaus größere Auswirkungen hatte, als irgendjemand für möglich gehalten hatte.

PROF. VEERABHADRAN RAMANATHAN: Unsere Modelle ließen uns glauben, dass der menschliche Einfluss auf das Dimmen fast die Hälfte bis ein Prozent beträgt. Was wir also entdeckten, war das Zehnfache.

SPRECHER: INDOEX zeigte, dass die Verschmutzungspartikel selbst etwas Sonnenlicht blockierten; aber viel bedeutsamer war, was sie den Wolken antaten. Sie verwandelten sie in riesige Spiegel. Wolken bestehen aus Wassertröpfchen. Diese bilden sich nur, wenn Wasserdampf in der Atmosphäre auf der Oberfläche von natürlich vorkommenden Partikeln in der Luft, typischerweise Pollen oder Meersalz, zu kondensieren beginnt. Während sie wachsen, werden die Wassertropfen schließlich so schwer, dass sie als Regen fallen. Aber Ramanathan fand heraus, dass verschmutzte Luft viel mehr Partikel enthielt als die unverschmutzte Luft, Partikel von Asche, Ruß und Schwefeldioxid.

PROF VEERABHADRAN RAMANATHAN: Wir haben zehnmal mehr Partikel in der verschmutzten Luftmasse nördlich der Malediven gesehen, verglichen mit dem, was wir südlich der Malediven gesehen haben, einer unberührten Luftmasse.

ERZÄHLER: In der verschmutzten Luft boten Milliarden von künstlichen Partikeln zehnmal so viele Stellen, um die sich Wassertröpfchen bilden konnten. Verschmutzte Wolken enthielten also viel mehr Wassertröpfchen, von denen jedes viel kleiner war, als es natürlich wäre. Viele kleine Tröpfchen reflektieren mehr Licht als wenige große. Die verschmutzten Wolken reflektierten also mehr Licht zurück in den Weltraum und verhinderten, dass die Hitze der Sonne durchdrang. Dies war die Ursache für Global Dimming.

PROF VEERABHADRAN RAMANATHAN: Grundsätzlich wurde das Global Dimming, das wir im Nordindischen Ozean gesehen haben, einerseits von den Partikeln selbst beigetragen, die den Ozean vor dem Sonnenlicht abschirmten, andererseits die Wolken heller machten. Diese heimtückische Suppe, bestehend aus Ruß, Sulfaten, Nitraten, Asche und was auch immer, hatte also einen doppelten Schlag auf das Global Dimming.

ERZÄHLER: Und als er sich Satellitenbilder ansah, stellte Ramanathan fest, dass auf der ganzen Welt dasselbe geschah. Über Indien. Über China und bis in den Pazifik hinein. Über Westeuropa ... bis nach Afrika. Über den Britischen Inseln. Aber als Wissenschaftler begannen, die Auswirkungen des Global Dimming zu untersuchen, machten sie die beunruhigendste Entdeckung von allen.