مقایسه توان هسته زایی یخ توسط ذرات معدنی در اندازه شن با سیلت-رس و نقش پوشش های کربناته در دمای تشکیل یخ

ذرات گردوغبار معدنی نقش مهمی در تشکیل هسته های یخی و در نهایت میزان بارندگی به خصوص در عرض های میانی دارند. ازاین رو درک نقش هر یک از اجزای تشکیل دهنده گردوغبار و میزان مشارکت آن ها در فعالیت هسته زایی یخ (INA) در ابرها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بنابراین اهداف تحقیق حاضر عبارت از 1- مقایسه INA در اندازه 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. بدین منظور 16 نمونه خاک و گردغبار از اراضی حساس به فرسایش بادی که در نتیجه پسروی دریاچه ارومیه برجای مانده اند، تهیه شدند. ذرات شن از بخش سیلت-رس توسط الک 50 میکرومتر جداسازی شد. سپس در هر نمونه و هر اندازه ذرات، حذف کربنات ها و املاح محلول صورت گرفت و INA نمونه ها به روش انجماد غوطه وری تعیین شد. از طیف مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) برای تعیین نوع کربنات ها در نمونه های طبیعی و تایید 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 اندازه کوچکتر و سطح ویژه 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 به ترتیب 7/0 درجه کلوین و 9 % و در بخش سیلت-رس 1 درجه کلوین و 15 % به دست آمد. بالاترین افزایش در Thet در هر دو اندازه 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 نمونه طبیعی، به ترتیب افزایشی معادل 2/5 و 3/3 درجه 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 به نظر می رسد 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 دریاچه ارومیه باشد.