Почему в Австралии солнце ярче, чем в некоторых частях Азии?

Чистый сухой воздух пропускает солнечный свет; грязный влажный воздух рассеивает его. Аэрозоли (загрязнение небольшими частицами, переносимыми по воздуху) более заметны вблизи густонаселенных районов - из-за электростанций, автомобилей, пожаров... Эти частицы образуют центры зародышеобразования для влаги - и эти маленькие капли воды становятся очень эффективными рассеивателями солнечного света.

Влажность высокая на Филиппинах и низкая в Западной Австралии (Перт) .

Карта концентраций диоксида азота в атмосфере Земли (прокси для «антропогенного загрязнения») показывает, что в регионе вокруг Западной Австралии загрязнение довольно низкое, в то время как во многих районах Юго-Восточной Азии оно довольно высокое (карта взята с http:/ /www.esa.int — Европейское космическое агентство):

Карта загрязнения твердыми частицами (PM2,5 — твердые частицы размером менее 2,5 микрон) подтверждает картину (кредит: Аарон ван Донкелаар, Университет Далхаузи. Источник: http://www.nasa.gov/images/content/483910main1_Global-PM2 ). .5-карта-670.jpg ):

Хотя это не очень легко увидеть на этой карте, воздух в Западной Австралии довольно прозрачен, поэтому свету будет меньше «материала», через который он пройдет / рассеется.

Это особенно заметно вблизи восхода/захода солнца, когда длина пути через атмосферу наибольшая. Это усиливает разницу.

Еще немного данных, подтверждающих это:

Карта типичного распределения влажности в Маниле (источник: http://weatherspark.com/averages/33313/Metro-Manila-Philippines ):

И для Перта (источник: http://weatherspark.com/averages/34080/Redcliffe-Western-Australia ):

Эти графики показывают распределение «среднедневных высоких и низких» значений влажности в зависимости от даты для обоих мест. Таким образом, вы можете видеть, что средний максимум влажности является самым низким 23 апреля — в этот момент он по-прежнему составляет 89%. Внутренняя (более темная) полоса представляет 25-75 процентиль распределения, а внешняя (более светлая) полоса представляет 10-90 процентиль. Другими словами, 23 апреля максимальная влажность в Маниле может быть на уровне 82% или ниже один день из четырех; но 17 августа он выше 95% более чем в половине случаев.

Обратите внимание, что вертикальный масштаб на двух графиках разный - минимальные значения в Перте значительно ниже, чем в Маниле...

Вот ссылка на очень интересную и необычную серию фотографий заходящего солнца , демонстрирующих феномен «зеленой вспышки». Этот конкретный кадр был снят в Ливии, и фотограф заявляет:

Воздух был настолько чистым и сухим , что было трудно смотреть прямо на Солнце, даже когда оно было всего лишь полоской над горизонтом. Я никогда раньше не видел такого неба. Когда солнце садилось, на него нельзя было смотреть невооруженным глазом; даже до самого последнего момента было слишком светло.

Это подтверждает мое понимание того, что сухой, чистый воздух == яркие закаты.

ОБНОВЛЕНИЕ в комментариях кто-то задал вопрос: «Что это за штука, которая поглощает?». Как было указано, водяной пар не очень хорошо поглощает свет в оптическом режиме — колебательные моды молекул воды возбуждаются в инфракрасном диапазоне. Однако на странице 12 http://www.learner.org/courses/envsci/unit/pdfs/unit11.pdf мы читаем:

Молекулы воздуха являются неэффективными рассеивателями, поскольку их размеры на порядки меньше длины волны видимого излучения (от 0,4 до 0,7 микрометра). Частицы аэрозоля, напротив, являются эффективными рассеивателями. При высокой относительной влажности аэрозоли поглощают воду, что приводит к их набуханию и увеличению площади поперечного сечения для рассеивания, создавая дымку. Без аэрозольного загрязнения наша дальность видимости обычно составляла бы около 200 миль, но дымка может значительно уменьшить видимость.

Это согласуется с наблюдением @WhatRoughBeast о том, что туманные аэрозоли — это, в конечном счете, «вещество», которое рассеивает свет — комбинация частиц в воздухе (многие из которых созданы руками человека и будут присутствовать в более высоких концентрациях вблизи густонаселенных регионов, особенно там, где работают угольные электростанции) и влажность, которая приводит к увеличению размера аэрозолей, что делает их более эффективными рассеивателями.

Почитайте Ричарда Фейнмана. Влажность не влияет на прозрачность воздуха - водяной пар прозрачен (молекулы прозрачны - они рассеивают не больше света, чем молекулы воздуха). Облака становятся видимыми и гасят свет только тогда, когда молекулы воды конденсируются! 100 конденсированных молекул рассеивают в 100 раз больше света, чем 100 отдельных. Обычно молекулы не могут прилипнуть друг к другу при столкновении, потому что они отталкиваются и отскакивают назад, как упругие мячики от стены. Вам нужны центры кристаллизации, чтобы молекула, проникая в частицу, столкнулась с силой сопротивления, замедлилась и потеряла энергию, чтобы прийти в норму. Он застревает. Так появляются капли. Так что влажность как причина неверна. загрязнение - частицы загрязнения вызывают конденсацию и, следовательно, затемнение! Кроме того, искусственно загрязненный воздух содержит гораздо больше частиц в пересчете на концентрацию пара. Поэтому капли, которые он производит, очень малы и все время остаются в небе, а не падают в виде дождя. Вот почему загрязнение, а не влажность, является виновником.

Смотрите BBC Horizon, глобальное затемнение

РАССКАЗЧИК: Мальдивы: страна тысячи крошечных островов посреди Индийского океана, совсем недавно пострадавшая от азиатского цунами. Именно здесь Вирабхадран Раманатан, один из ведущих мировых ученых-климатологов, впервые начал разгадывать тайну того, что вызывает глобальное затемнение. Он впервые заметил снижение солнечного света над большими районами Тихого океана в середине 1990-х годов.

ПРОФЕССОР ВИРАБХАДРАН РАМАНАТАН (Калифорнийский университет): Но в то время мы не знали, что это часть гораздо более широкой глобальной картины, но я знал, что мы должны выяснить, чем это вызвано.

РАССКАЗЧИК: Раманатан был уверен в одном: большая капля солнечного света, достигающего земли, должна была быть как-то связана с изменениями в земной атмосфере. Был один очевидный подозреваемый.

ПРОФ ВИРАБХАДРАН РАМАНАТАН: Почти все, что мы делаем для получения энергии, приводит к загрязнению.

РАССКАЗЧИК: При сжигании топлива образуются не только невидимые парниковые газы, вызывающие глобальное потепление. Он также производит видимые загрязнения, мельчайшие частицы сажи и другие загрязняющие вещества в воздухе. Они производят дымку, которая окутывает наши города. Поэтому Раманатан задался вопросом: может ли это загрязнение вызывать глобальное затемнение? Мальдивы были идеальным местом, чтобы это узнать. Мальдивы кажутся незагрязненными, но на самом деле северные острова сидят в потоке грязного воздуха, спускающегося из Индии. Только южная оконечность длинной цепи островов наслаждается чистым воздухом, поступающим из Антарктиды. Таким образом, сравнивая северные острова с южными, Раманатан и его коллеги смогут точно увидеть, какое влияние оказывает загрязнение на атмосферу и солнечный свет. Проект INDOEX, как его назвали, был огромным многонациональным проектом. В течение четырех лет использовались все возможные методы для отбора проб и мониторинга атмосферы над Мальдивами. INDOEX стоил двадцать пять миллионов долларов, но он дал результаты – и они всех удивили.

ПРОФЕССОР ВИРАБХАДРАН РАМАНАТАН: Потрясающей частью эксперимента был этот слой загрязняющих веществ толщиной в три километра, который сократил количество солнечного света, достигающего океана, более чем на 10%.

РАССКАЗЧИК: 10-процентное падение солнечного света означало, что загрязнение частицами имело гораздо больший эффект, чем кто-либо мог предположить.

ПРОФЕССОР ВИРАБХАДРАН РАМАНАТАН: Наши модели привели нас к выводу, что влияние человека на затемнение составляет от половины до одного процента. Итак, то, что мы обнаружили, было десятикратным.

РАССКАЗЧИК: INDOEX показал, что частицы загрязнения сами блокируют часть солнечного света; но гораздо более важным было то, что они делали с облаками. Они превращали их в гигантские зеркала. Облака состоят из капелек воды. Они образуются только тогда, когда водяной пар в атмосфере начинает конденсироваться на поверхности встречающихся в воздухе частиц, обычно пыльцы или морской соли. По мере своего роста капли воды в конечном итоге становятся настолько тяжелыми, что выпадают в виде дождя. Но Раманатан обнаружил, что загрязненный воздух содержит гораздо больше частиц, чем незагрязненный воздух, частиц пепла, сажи и двуокиси серы.

ПРОФЕССОР ВИРАБХАДРАН РАМАНАТАН: Мы видели в десять раз больше частиц в загрязненной воздушной массе к северу от Мальдивских островов по сравнению с тем, что мы видели к югу от Мальдивских островов, где была нетронутая воздушная масса.

РАССКАЗЧИК: В загрязненном воздухе миллиарды техногенных частиц создали в десять раз больше мест, вокруг которых могли образоваться капли воды. Таким образом, загрязненные облака содержали гораздо больше капель воды, каждая из которых была намного меньше, чем в естественном состоянии. Многие мелкие капли отражают больше света, чем меньше крупных. Таким образом, загрязненные облака отражали больше света обратно в космос, препятствуя проникновению солнечного тепла. Это было причиной глобального затемнения.

ПРОФЕССОР ВИРАБХАДРАН РАМАНАТАН: Глобальное затемнение, которое мы наблюдали в северной части Индийского океана, было вызвано, с одной стороны, самими частицами, защищающими океан от солнечного света, а с другой стороны, делающими облака ярче. Так что этот коварный суп, состоящий из сажи, сульфатов, нитратов, золы и чего там еще, нанес двойной удар по Глобальному Затемнению.

РАССКАЗЧИК: И когда он посмотрел на спутниковые снимки, Раманатан обнаружил, что то же самое происходит по всему миру. Над Индией. Над Китаем и простираясь до Тихого океана. Над Западной Европой... вплоть до Африки. Над Британскими островами. Но когда ученые начали исследовать эффекты глобального затемнения, они сделали самое тревожное открытие из всех.