物理科技生物学-PHYICA

VVVD-047云中气溶胶的形成:研究气候模拟的最后一个巨大的不确定因素

地球 2021-11-17 23:59:55

作者:塞巴斯蒂安·尤茨,保罗·舍勒研究所 澳大利亚乌鲁鲁-卡塔丘塔国家公园的日出

信用:Urs Baltensperger 保罗·舍勒研究所的研究人员首次研究了云层中的化学反应如何影响全球气候

他们发现,异戊二烯,这种排放到大气中的主要非甲烷有机化合物,可以极大地促进云中有机气溶胶的形成

他们今天在《科学进展》杂志上发表了他们的结果

气溶胶是悬浮在空气中的固体或液体颗粒的混合物,在地球气候中起着重要作用

气溶胶来源于自然或人类

它们通过与阳光相互作用并形成云来影响地球的辐射平衡

然而,它们的影响仍然是气候模型中最重要的不确定性

在大气中非常常见的一种物质是异戊二烯,这是一种有机化合物,其在气相中的反应相对来说很容易理解

异戊二烯是由树木释放的,当它被氧化时会产生气溶胶

异戊二烯及其反应产物在云滴中是如何反应的在很大程度上仍不为人所知

这就是为什么保罗·舍勒研究所的研究人员首次使用了一种带有湿壁的流动反应器,以及最先进的质谱仪,来研究在与大气相关的条件下云内部可能发生的化学变化

“我们的实验装置让我们第一次能够精确地研究在近环境条件下空气-水界面上有机蒸汽的分布,”美国防扩散安全倡议大气化学实验室的研究员豪斯尼·拉姆卡达姆说

“借助我们的仪器,我们现在可以模拟云中发生的事情

" 豪斯尼·拉姆卡达姆,PSI大气化学实验室的研究员,在实验装置上

荣誉:保罗·舍勒研究所/马希尔·丹贝戈维奇 伊马德·埃尔·哈达德,分子团和粒子过程小组的负责人,这项研究的作者之一

荣誉:保罗·舍勒研究所/马希尔·丹贝戈维奇 云中到底发生了什么? 在这种特殊的装置,即所谓的润湿反应器中,一层薄薄的水膜被保持在石英管的内部

将含有异戊二烯、臭氧和所谓羟基自由基等物质的气体混合物送入玻璃圆筒

在一些实验中,紫外灯安装在玻璃圆筒周围,以模拟日光条件

使用这种装置,研究人员发现高达70%的异戊二烯氧化产物可以溶解在水膜中

溶解物质随后的水氧化产生大量的次级有机气溶胶

在这些分析的基础上,他们计算出发生在云中的化学反应占全球范围内二次有机气溶胶的20%

“这是对更好地理解大气中的过程的另一个重要贡献,”PSI大气化学实验室的科学负责人Urs Baltensperger总结道

地球的辐射平衡是整个气候过程中非常重要的因素,因此也是气候变化中非常重要的因素

“气溶胶在这方面起着至关重要的作用,”这位大气科学家说

虽然气溶胶形成云滴,但这项研究表明,云也可以通过有机蒸汽的水化学形成气溶胶,这一过程对于硫酸盐气溶胶是众所周知的,但这里也显示了有机部分

这个新的实验装置是在PSI开发的,它开启了在近大气条件下研究云内气溶胶形成的可能性,因此这些过程最终可以被纳入气候模型

来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!

本文链接:http://www.phyica.com/diqiu/4313.html

发表评论

用户头像 游客
此处应有掌声~

评论列表

还没有评论,快来说点什么吧~