Descoperiți un nou mod în care aerosolii se formează și se extind rapid la altitudini mari

Simularea formării particulelor de aerosoli în timpul musonului asiatic într-un model global de aerosoli cu transport vertical eficient de amoniac în troposfera superioară. Includerea unui amestec de acid sulfuric, acid azotic și amoniac îmbunătățește concentrațiile numărului de particule în troposfera superioară în regiunea musoonică asiatică cu un factor de trei până la cinci pe comparativ cu același model cu doar acid sulfuric și amoniac. Credit: colaborare CLOUD

Particulele de aerosoli se pot forma și crește în troposfera superioară a Pământului în moduri neașteptate, relatează colaborarea CLOUD într-o lucrare publicată astăzi în Natură. Noul mecanism poate reprezenta o sursă majoră de semințe de nor și particule de gheață în zonele din troposfera superioară unde amoniacul este transportat eficient pe verticală, cum ar fi peste regiunile musonice din Asia.

Se știe că particulele de aerosoli răcesc, în general, clima, reflectând lumina soarelui înapoi în spațiu și făcând norii mai reflectorizați. Cu toate acestea, modul în care se formează noi particule de aerosoli în atmosferă rămâne relativ prost înțeles.

„Particulele de aerosoli nou formate sunt omniprezente în troposfera superioară, dar vaporii și mecanismele care duc la formarea acestor particule nu sunt bine înțelese”, spune purtătorul de cuvânt al CLOUD, Jasper Kirkby. „Cu experimente efectuate în condiții de frig în troposfera superioară în camera CLOUD a CERN, am descoperit un nou mecanism de formare și creștere extrem de rapidă a particulelor care implică noi amestecuri de vapori”.

Folosind amestecuri de acid sulfuric, acid azotic și vapori de amoniac din cameră la concentrații atmosferice, echipa CLOUD a descoperit că acești trei compuși formează noi particule sinergic la viteze mult mai mari decât cele ale oricărei combinații a doi dintre compuși. Cercetătorii CLOUD au descoperit că cei trei vapori formează împreună noi particule de 10 până la 1000 de ori mai repede decât un amestec de acid sulfuric și amoniac, care, pe baza măsurătorilor CLOUD anterioare, se credea anterior a fi principala sursă de particule în troposfera superioară. Odată ce particulele cu trei componente se formează, ele pot crește rapid de la condensarea acidului azotic și a amoniacului singur până la dimensiunile în care semințele norii.

În plus, măsurătorile CLOUD arată că aceste particule sunt foarte eficiente la însămânțarea cristalelor de gheață, comparabile cu particulele de praf din deșert, care sunt considerate cele mai răspândite și eficiente semințe de gheață din atmosferă. Când o picătură de nor suprarăcită îngheață, particula de gheață rezultată se va extinde în detrimentul oricăror picături neînghețate din apropiere, astfel încât gheața are o influență majoră asupra proprietăților microfizice ale norului și precipitațiilor.

Cercetătorii CLOUD au încorporat apoi măsurătorile lor în modele globale de aerosoli care includ transportul vertical al amoniacului de către nori convectivi adânci. Modelele au arătat că, deși particulele se formează local în regiunile bogate în amoniac ale troposferei superioare, cum ar fi regiunile musonice din Asia, ele călătoresc din Asia în America de Nord în doar trei zile prin fluxul subtropical cu jet, influențând potențial clima Pământului pe o zonă intercontinentală. scară.

„Rezultatele noastre vor îmbunătăți fiabilitatea modelelor climatice globale, luând în considerare formarea de aerosoli în troposfera superioară și prezicând modul în care clima se va schimba în viitor”, a spus Kirkby. „Încă o dată, CLOUD constată că amoniacul antropic are o influență majoră asupra particulelor de aerosoli din atmosferă, iar studiile noastre informează politicile pentru viitoarele reglementări privind poluarea aerului”.

Concentrațiile atmosferice de acid sulfuric, acid azotic și amoniac au fost mult mai scăzute în epoca preindustrială decât în ​​prezent și este probabil ca fiecare să urmeze traiectorii de concentrație diferite sub viitoarele controale ale poluării aerului. Amoniacul din troposfera superioară provine din emisiile de animale și de îngrășăminte – care în prezent nu sunt reglementate – și este transportat în sus în picături de nor convectiv, care își eliberează amoniacul la îngheț.


CLOUD la CERN dezvăluie rolul acizilor iodați în formarea aerosolilor atmosferici


Mai multe informatii:
Mingyi Wang și colab., Synergistic HNO3– H2ASA DE4-NH3 formarea de particule în troposfera superioară, Natură (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-04605-4

Citat: Discovering a New Way Aerosolii se formează și se extind rapid la altitudini mari (18 mai 2022) Preluat la 18 mai 2022 de la https://phys.org/news/2022-05-aerosols-rapidly-high-altitude .html

Acest document este supus dreptului de autor. Cu excepția utilizării loiale în scopuri de studiu sau cercetare privată, nicio parte nu poate fi reprodusă fără permisiunea scrisă. Conținutul este oferit doar cu titlu informativ.

Add Comment