Источники ледяных ядер

( В настоящее время установлено, что и конденсация и замерзание обусловлены наличием только ядер конденсации при соответствующих условиях температуры и влажности. (Прим. ред.))

Основные источники атмосферных ледяных ядер пока неясны. Откуда они поступают - с поверхности Земли или из космического пространства? Недавно Боуэн (Государственная научная и промышленная исследовательская организация, Австралия) высказал гипотезу, что главным источником ядер является космическая пыль. Он предположил, что, поскольку Земля движется через области метеорных потоков, она "сметает" огромное количество мельчайших частиц, которые оседают в атмосфере и действуют как ядра кристаллизации. В этой гипотезе не доказывается, что частицы метеорной пыли являются хорошими ядрами кристаллизации. Основное обоснование гипотезы Боуэна - статистика выпадения дождей. Боуэн и другие исследователи нашли, что если принять во внимание дожди, выпадающие на всем земном шаре, то можно выявить отчетливые максимумы, приходящиеся на определенные даты, например 2 февраля или 13 марта. В общем максимумы дождей наступают примерно через 30 дней после того, как Земля проходит через область скопления метеорной пыли. Хотя взгляды Боуэна и не получили поддержки, однако считать их опровергнутыми нельзя.

Вероятнее всего, что ядра кристаллизации состоят из частичек загрязнений определенного типа. Наиболее важный шаг к разгадке этой тайны природы сделали японские ученые, в особенности М. Кумаи. Он помещал ледяные кристаллы на экран электронного микроскопа. После таяния этих кристаллов Кумаи обнаружил ядра и сумел проанализировать большинство из них.

В своей первой работе на эту тему (1951 год) Кумаи сообщил, что 35 из 43 ядер состояли из частичек загрязнений.

Эффективность частичек загрязнений в качестве ядер кристаллизации была исследована и с другой точки зрения. В. Шефер собрал образцы различных типов загрязнений и исследовал их в лаборатории. Он нашел, что частицы различных видов глины являются активно действующими ядрами кристаллизации. Наиболее эффективными оказались частицы каолина и монтмориллонита. Дж. Мак-Дональд (Аризонский университет) провел подобное же исследование и сумел доказать, что поднимаемой и переносимой ветрами пыли из пустынь всего мира было бы в общем достаточно для образования в атмосфере ядер, которые порождают ледяные кристаллы при температуре около -15° С.