Bij grote fabrieken in koude streken vallen soms pluimvormige sneeuwbuien

In onder meer Canada en Rusland zijn benedenwinds van grote fabrieken regelmatig opvallende sneeuwbuien te zien. De buien zijn pluimvormig, waardoor al jarenlang werd vermoed dat de sneeuw met de fabrieken te maken had. Onderzoekers uit onder meer Estland hebben nu achterhaald dat de uitstoot zorgt voor ijsvorming in de wolken die rond de fabrieken hangen.

Dat leidt behalve tot sneeuwbuien ook tot minder reflecterend vermogen van de bewolking aldaar, schrijven ze in Science . Dat de sneeuwval door uitstoot zou kunnen komen werd al langer gedacht, maar welk mechanisme in de wolken plaatsvindt was onduidelijk. De fabrieken stoten warmte, waterdamp, gassen en aerosolen – kleine deeltjes vervuilende stoffen – uit.



Een mogelijke oorzaak zou de vorming van condensatiewolken door de waterdamp zijn. Hoewel dit waarschijnlijk eveneens gebeurt, blijkt vooral een ander mechanisme tot sneeuwval te leiden. De wolken waar het om gaat zijn zogeheten supergekoelde wolken.

De temperatuur in deze wolken ligt tussen de -10 en -24 graden Celsius, maar ondanks deze lage temperaturen bestaan deze wolken uit waterdruppeltjes en niet uit ijskristallen. Om ijs te kunnen vormen zijn specifieke deeltjes nodig die kunnen fungeren als ijskern, zogeheten ice nucleating particles . Die zijn niet alomtegenwoordig in de atmosfeer.

De onderzoekers observeerden bij 67 fabrieken het pluimvormige wolkenpatroon. Het gaat onder meer om metaalfabrieken, cementfabrieken en energiecentrales. Allerlei typen aerosolen kunnen als ijskern dienen, concluderen ze.

Om het proces beter te begrijpen bekeken ze vijf fabrieken in detail – twee in Canada, drie in Rusland. Ze analyseerden historische gegevens van 2000 tot 2021. De locaties zijn gekozen omdat ijsvorming hier regelmatig te observeren valt en de fabrieken verschillende typen aerosolen uitstoten.

Ze zagen dat in het midden van de ijskoude waterwolken ijskristallen groeien, wat uiteindelijk tot de sneeuw leidt. De ijsvorming werd het vaakst geobserveerd in de koudere maanden, van november tot februari. De vorming van ijskristallen gaat ten koste van de in de wolk aanwezige waterdruppels.

Dit heeft invloed op het reflectieve vermogen van de wolken – waterdruppels zijn kleiner en reflecteren meer zonlicht. Vergeleken met nabijgelegen vergelijkbare wolken was het reflecterend vermogen van de fabriekswolken 14 procent lager. Er waren bovendien 8 procent minder wolken, en het wel aanwezige wolkendek was 18 procent minder dik.

Op andere plekken heeft luchtvervuiling juist het tegenovergestelde effect. Roetdeeltjes uit de uitlaat van schepen op zee zorgen bijvoorbeeld voor meer wolken, en meer reflecterend vermogen van de al aanwezige wolken. Toch is de uitstoot van aerosolen niet de enige factor die meespeelt bij de fabriekswolken, schrijven de onderzoekers.

Kerncentrales stoten geen aerosolen uit, en ook nabij vier kerncentrales zagen ze vorming van ijs in wolken. De onderzoekers speculeren dat dat kan komen doordat de pluim uit de kerncentrales wel andere aerosolen omhoog brengt..