凯勒·戴维斯,来自地平线杂志,地平线:欧盟研究和创新杂志 作为季风的一部分,在南亚大部分地区形成了一个复杂的云和气溶胶系统——挑战在于找出其中包含的东西
信用:斯巴塞·卡尔基/佩克斯,根据CC0许可 对斯蒂芬·伯尔曼来说,一天的高空探测工作很早就开始了
他早上5:30左右在尼泊尔加德满都郊区的一家酒店醒来
快速吃完早餐后,他和他的团队被送往该市的机场
他们的工作是准备一架改装的俄罗斯间谍飞机,这样它就可以调查大气中最大的秘密之一
鲍曼教授是德国美因茨的约翰内斯·古腾堡大学和马克斯·普朗克化学研究所的大气物理学家
他对作为季风的一部分在南亚大部分地区形成的复杂的云和气溶胶系统感兴趣
喜马拉雅山迫使空气向上,形成一大团旋涡云
教授说,这就像一个真空吸尘器
博曼,清除亚洲各地的空气污染
2009年,卫星接收到一层气溶胶——一种微小颗粒的悬浮液——聚集在云层上方大约14-18公里的高度
但是没有人知道它是由什么组成的
教授
博尔曼和他的团队想找出更多的原因,因为这个被称为亚洲对流层气溶胶层(ATAL)的层似乎可能对我们星球的气候有一个重要且未被诊断的影响
气溶胶通常会反射阳光,也是云层的重要种子
因此,人们预计ATAL可能会带来一些区域性的降温效应——但其影响有多大尚不清楚
这个谜还有另一个方面
这个高度的空气,高于下面的季风系统,是高度稳定的,这使得气溶胶粒子有足够的时间充当表面,在表面上可以发生不寻常的化学反应
这可能会产生一系列污染物,这些污染物可能会在大气中广泛传播
但是没有人知道这种化学反应会是什么样子
这是什么带来了教授
2017年7月,鲍曼和他的团队来到加德满都机场:作为他们EXCATRO项目的一部分,去了解这个神秘的ATAL发生了什么
他们大约在早上6:30到达一个后门,门口有几个士兵,他们对照手写的名单核对自己的名字
然后他们被带到一个巨大的机库
里面是一架特殊的研究飞机和一系列装有科学仪器的长凳——不仅仅是教授的那些
伯尔曼的团队,但属于另外15个来自世界各地的团队
“这是混乱,”教授说
博尔曼
“到处都是电缆和工具
" 加德满都 教授
鲍曼和他的团队准备并校准了大约11种不同的仪器
但是他们最珍贵的工具是两个独特的灵敏质谱仪,这是一种根据质量分离和测量微量气体的仪器
检查和校准仪器需要几个小时,然后把它们固定在飞机外部,包括机翼下面,这样空气就可以通过
然后,由于机库附近没有足够的空间放置拖拉机,大约20名研究人员将飞机推出,只有俄罗斯飞行员才能上去启动发动机
很少有飞机能飞得像俄罗斯的M-55地球物理学号这样高
商业航班在11公里左右的高度巡航,但这架飞机可以达到20公里以上
飞行员在单座飞机上必须穿加压服
在一个政治局势紧张的地区,安排航班很棘手
教授
博尔曼说,经过四年的高层外交努力,才达成协议,让这架飞机在尼泊尔和印度领空飞行
一旦它在那里,仪器必须自动工作,没有太多教授
除了担心,鲍曼或其他任何人都可以做到
他说那里的温度是零下85度,所以仪器承受着难以置信的压力
穿越云层也会变得非常狂暴
“有一百万件小事可能会导致失败,”他说
配备有科学仪器的俄罗斯M-55地球物理仪器提供了亚洲对流层气溶胶层的实时数据
信用:S
博尔曼 飞机上的一个卫星电话向地面发送短信,显示仪器的状态
研究人员坐在机库里,看着更新出现在大屏幕上
一切都很安静
有几次,教授说
伯尔曼说,这些仪器失灵了,所以他发了一条短信,指示它们关闭再打开
谢天谢地,这奏效了
下午晚些时候,飞机着陆,飞行员用俄语做了20分钟的汇报(教授
博曼说话,有点)
了解仪器获取数据的准确飞行路径很重要,这样就可以从空间角度理解气溶胶层的化学性质
然后是一场卸下仪器和下载数据的争夺战
就在这一天,教授
博尔曼有一个时刻,他说他永远不会忘记
“从时间轨迹上,我可以看到代表硝酸盐上升的蓝线,”他说
当时对他来说很明显,ATAL主要由硝酸盐组成,研究小组后来证实这是硝酸铵
“有那么几分钟,我是世界上唯一知道这个巨大谜团答案的科学家
" 氨污染 氨水是ATAL的罪魁祸首,这并不完全令人惊讶
众所周知,印度次大陆北部是世界上氨污染的热点地区之一,因为那里生产和使用了大量的化肥
这些活动将氨释放到空气中,然后氨与氮氧化物和硫氧化物反应形成气溶胶
几次研究气球飞行已经提供了初步的线索,表明它在2018年就在那里
教授
Borrmann和他的同事已经证明了这一点,并提供了硝酸盐气溶胶分布和浓度的大量细节
测量飞行运动开始后不久,教授
博曼说他收到了一些难忘的信息
“经过两三次飞行后,我们收到了美国宇航局同事的电子邮件,”他说
他们基本上是说:“我们在雷达上看到你的飞机在飞行。”
你到底在干吗"' 也许美国宇航局会注意到一架高海拔的俄罗斯飞机并不奇怪
无论如何,这种交流导致了教授的下一个阶段
鲍曼的作品
该计划与美国国家航空航天局合作,旨在弄清楚接下来气溶胶层会发生什么样的化学反应,以及这将如何影响我们的气候
夏季风结束几周后,气溶胶层应该有时间进行化学反应,并开始分散和漂移
教授
伯尔曼和他的团队计划在2020年的适当时候,利用一架美国研究飞机在日本上空进行飞行活动,以进行更多的测量
由于冠状病毒大流行,该航班被取消,来自韩国的类似航班现定于2021年起飞
“我们想知道这些粒子随着年龄的增长会发生什么,”教授说
博尔曼
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