نواة الجليد

نواة الجليد ، والمعروفة أيضًا باسم جسيم تنوي الجليد ( INP )، هي جسيم يعمل كنواة لتكوين بلورة جليدية في الغلاف الجوي .

توجد عدة آليات لتكوين نوى الجليد في الغلاف الجوي، حيث يمكن لنوى الجليد أن تحفز تكوين جزيئات الجليد. في طبقة التروبوسفير العليا ، يمكن لبخار الماء أن يترسب مباشرة على الجزيئات الصلبة. في السحب التي تزيد درجة حرارتها عن -37 درجة مئوية تقريبًا ، حيث يمكن للماء السائل أن يبقى في حالة تبريد فائقة ، يمكن لنوى الجليد أن تحفز تجمد القطرات. ^{[ 1 ] [ 2 ]} 

يمكن أن يحدث التكوين النووي بالتماس إذا اصطدمت نواة الجليد بقطرة فائقة التبريد، ولكن الآلية الأكثر أهمية للتجميد هي عندما تنغمس نواة الجليد في قطرة ماء فائقة التبريد ثم تؤدي إلى التجميد.

في غياب جسيمات نواة الجليد، يمكن لقطرات الماء النقي أن تبقى في حالة تبريد فائق حتى درجات حرارة تقارب -37 درجة مئوية حيث تتجمد بشكل متجانس. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]} 

توجد عدة مجموعات بحثية تدرس خصائص تكوين نوى الجليد في الهباء الجوي (على سبيل المثال، انظر مقالة بحث FIN-02 من تأليف ديموت وآخرون عام 2018 أو دراسة المقارنة البينية لقياسات FIN-02 INP ^{[ 6 ]} ). كما تتوفر إمكانية إجراء أبحاث تكوين نوى الجليد من خلال طلب خدمة المستخدم في مختبر علوم البيئة البحرية (EMSL) التابع لمختبر شمال غرب المحيط الهادئ الوطني (PNNL). ^{[ 7 ]}

يمكن أن يكون لجزيئات الجليد تأثير كبير على ديناميكيات السحب . ومن المعروف أنها تلعب دورًا هامًا في العمليات التي تُؤدي إلى تكهرب السحب، مما يُسبب البرق . كما أنها قادرة على تكوين نوى قطرات المطر . وقد بات من الواضح أن تركيز جزيئات الجليد المُحفزة لتكوين النوى في السحب الضحلة يُعد عاملًا رئيسيًا في التفاعلات بين السحب والمناخ. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

يمكن لأنواع عديدة من الجسيمات العالقة في الغلاف الجوي أن تعمل كنوى لتكوين الجليد، سواء كانت طبيعية أو من صنع الإنسان، بما في ذلك تلك المكونة من غبار الصحراء، والسخام، والمواد العضوية، والبكتيريا (مثل بكتيريا الزائفة السيرينجية )، وحبوب اللقاح، والجراثيم الفطرية، والرماد البركاني، وغيرها. ^{[ 1 ] [ 10 ]} ومع ذلك، يختلف احتمال تكوين النوى لكل نوع اختلافًا كبيرًا، اعتمادًا على الظروف الجوية. ولا يُعرف إلا القليل عن التوزيع المكاني لهذه الجسيمات، وأهميتها الإجمالية للمناخ العالمي من خلال تكوين السحب الجليدية، وما إذا كان للنشاط البشري دور رئيسي في تغيير هذه التأثيرات.

• عملية بيرجيرون
• نوى تكثيف السحب
• التنوي
• الثلج
• التبريد الفائق