作者杰西·克雷梅和托马斯·希尔，《对话》 北极的永久冻土正在融化，释放出被困在冻土中数千年的微生物和有机物质
信用:美国国家海洋和大气管理局通过维基共享 永久冻土——遥远北方的冻土——正在融化，释放出温室气体和长期流失的微生物
但是有一件事科学家们还没有进行广泛的研究，那就是永冻层是否含有某些会影响云层和天气的颗粒
作为大气科学家，我们在最近的一项研究中发现，融化的永久冻土含有大量微观冰核粒子
这些颗粒使水滴更容易冻结；如果永久冻土层中的细菌通过空气传播，它们可能会影响北极的云层
2018年夏天，我们中的一个人，杰西·克里默，去了阿拉斯加的费尔班克斯，从地下深处的一个研究隧道收集了冻土样本
这些样本的年龄从18000岁到30000岁不等，我们的团队对它们进行了测试，以了解有多少冰核粒子隐藏在永久冻土中
事实证明，永久冻土中含有一吨这种物质——每克主要死亡的微生物和植物碎片中有多达1亿个高活性的单个颗粒
这一密度与肥沃土壤中的密度相当，而肥沃土壤是地球上冰核粒子最集中的来源
在世界各地，冰成核粒子通常在云的行为中起着重要作用，这种作用的强度仍在研究中
古老的永久冻土可以在地下的深隧道中进入
信用:杰西·克雷万，抄送 为什么重要 还没有人知道来自永久冻土的冰核粒子是否正在进入大气层并影响云层
但是冰核粒子如何改变云的理论是可以理解的
云是由数十亿微小水滴或冰晶组成的，通常是两者的混合物
云就像一片森林:云的所有水滴都需要种子——一种微小的气溶胶粒子——来形成和生长
几乎任何来自陆地或海洋的微小物质都可能是液态云滴的种子
由于它们将水分子排列成冰状网格的独特能力，它们帮助云中的过冷液体在更高的温度下冻结
冰成核粒子非常擅长形成小冰晶——这是一种罕见的技能，在空气中漂浮的所有粒子中，不到百万分之一的粒子具有这种技能
冰核颗粒可以是沙漠中的矿物粉尘、农田中的土壤颗粒，或者像我们在永久冻土中发现的那样，是细菌和海洋或植物中的生物物质
这个有18000年历史的永久冻土样本每克含有数百万个冰核粒子
信用:托马斯·希尔，抄送:ND 容易形成冰的能力对云和天气有很大的影响
大多数情况下，空气中的水滴在以雪或雨的形式落到地面之前需要冻结
冰成核粒子使云冰在比正常温度更高的气温下形成，最高可达华氏28度
没有这些粒子，水滴在结冰前会过冷到零下36华氏度
当冰核粒子在云中时，水滴更容易冻结
这可能导致云下雨或下雪，并提前消失，反射较少的阳光
还有什么不为人知的 我们的工作发现在融化的永冻层中有很多这样的冰核粒子，这很重要，因为永冻层覆盖了北半球24%的裸露地表
现在的问题是这些粒子是否正在进入大气层
据我们所知，没有其他研究人员研究过永冻层对云形成的影响，或者永冻层中的冰成核粒子通过空气传播的机制
随着永久冻土融化，冰核颗粒进入河流、湖泊，最终进入海洋
信用:国家公园服务中心
通过维基共享空间实现社交 我们假设来自融化的永冻层的冰核粒子会进入湖泊和河流，进入北冰洋沿岸水域并扩散到大面积区域
然后，风会将这些冰核粒子喷射到空气中，在那里它们会增强云的冻结并影响天气
还有很多未知，还有很多工作要做
接下来是什么 今年夏天，我们将与费尔班克斯寒冷地区研究和工程实验室以及科罗拉多州博尔德国家大气研究中心的同事一起出发，对阿拉斯加北极苔原进行为期六周的考察
我们将收集数百份永冻层、湖水、河水、沿海海水和空气样本的样本，以观察永冻层中是否存在冰核粒子，以及数量
我们的目标是在模型中使用这些发现来预测融化的永久冻土如何改变该地区的云层
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