مقایسة توان هستهزایی یخ توسط ذرات معدنی در اندازة شن با سیلت-رس و نقش پوششهای کربناته در دمای تشکیل یخ
نویسندگان
1 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکدةکشاورزی، دانشگاه مراغه، مراغه ایران.
doi
10.22059/jne.2024.367175.2612چکیده
ذرات گردوغبار معدنی نقش مهمی در تشکیل هسته های یخی و در نهایت میزان بارندگی بهخصوص در عرض های میانی دارند. ازاین رو درک نقش هر یک از اجزای تشکیل دهندة گردوغبار و میزان مشارکت آنها در فعالیت هسته زایی یخ (INA) در ابرها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بنابراین اهداف تحقیق حاضر عبارت از 1- مقایسة INA در اندازة شن با بخش سیلت-رس و 2- تعیین نقش کربنات های موجود در خاک ها در دمای تشکیل ابر (Thet) و در درصد هسته زایی ناهمگن (Fhet) بودند. بدینمنظور 16 نمونه خاک و گردغبار از اراضی حساس به فرسایش بادی که در نتیجه پسروی دریاچة ارومیه برجای مانده اند، تهیه شدند. ذرات شن از بخش سیلت-رس توسط الک 50 میکرومتر جداسازی شد. سپس در هر نمونه و هر اندازة ذرات، حذف کربنات ها و املاح محلول صورت گرفت و INA نمونه ها به روش انجماد غوطهوری تعیین شد. از طیف مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) برای تعیین نوع کربنات ها در نمونه های طبیعی و تأیید حذف باندهای مربوطه در نمونه های فاقد کربنات ها استفاده شد. نتایج نشان داد که در اغلب نمونه ها، ذرات سیلت-رس، INA بالاتری نسبت به ذرات شن دارند. این امر می تواند ناشی از اندازة کوچکتر و سطح ویژة بالاتر آنها و در نتیجه وجود جایگاه های فعال بیشتر در هسته زایی یخ باشد. در نمونه های حذف کربنات، به استثنای نمونه با میزان کربنات و نمک اندک، پارامترهای Thet و Fhet افزایش داشتند. میانگین افزایش Thet و Fhet در بخش شن بهترتیب 7/0 درجة کلوین و 9 % و در بخش سیلت-رس 1 درجة کلوین و 15 % بهدست آمد. بالاترین افزایش در Thet در هر دو اندازة ذرات، در نمونه های D4 و S5 با میزان کربنات معادل 43 % و کانی غالب آراگونیت و 41 % و کانی غالب کلسیت مشاهده شد که نسبت به نمونة طبیعی، بهترتیب افزایشی معادل 2/5 و 3/3 درجة کلوین داشتند. با این حال بالاترین افزایش در Fhet، مربوط به نمونه های D1 تا D4 بود که نمونه های غنی از کانی آراگونیت بودند. بنابراین بهنظر میرسد فراوانی کانی آراگونیت در نمونه های مورد مطالعه، از عوامل مهم در کاهش INA توسط نمونه های گردوغبار حاصل از سطوح برجای مانده از پسروی دریاچة ارومیه باشد.