Климатическая модель вновь нуждается в пересмотре из-за аэрозольных частиц

Международная группа ученых показала, что старение органических аэрозолей в атмосфере вызвано OH-радикалами.

Атмосферные аэрозольные частицы оказывают на климат важный эффект. Ученые обнаружили, что химический процесс в атмосфере под названием старение определяет концентрацию и особенности аэрозольных частиц. До сих пор этот аспект не учитывался в региональных и глобальных климатических моделях. В рамках проекта Muchachas (Multiple Chamber Aerosol Chemical Aging Experiments) ученые не только сумели продемонстрировать эффекты старения, но также смогли измерить их. Результаты опубликованы в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.

Качество воздуха до определенной степени измеряется аэрозольными частицами. В форме тонкой пыли они, как полагают, ответственны за ряд дыхательных заболеваний и сердечно-сосудистых расстройств. Кроме того, эти частицы оказывают разные эффекты на атмосферный радиационный баланс. Аэрозоли делают прямой вклад в уровни радиации в атмосфере без облаков, рассеивая, отражая и поглощая солнечный свет. Аэрозольные частицы также важны для формирования облаков в тропосфере: они действуют как уплотнительные ядра, которые даже в присутствии низких уровней водяного пара позволяют формироваться каплям влаги.

Размер и концентрация аэрозольных частиц важны для числа капель в облаках, что, в свою очередь, влияет на способность облака отражать излучение. Следовательно, они имеют отношение к охлаждению атмосферы. Однако точные процессы и обратные механизмы пока не полностью поняты, а потому взаимодействие между аэрозольными частицами, их приспособленность в качестве уплотнителя влаги в облаках и отражение солнечного света представляются одной из наибольших неточностей в вычислении климатической активности.

Проект Muchachas анализирует органические аэрозольные частицы, которые составляют максимальную долю химических атмосферных частиц. Органические аэрозоли формируются над лесами, к примеру, и видимы в форме голубоватой дымки в определенных местах. В плотно населенных областях антропогенно производимые и выделяемые углеводороды играют важную роль как предшественники развития вторичных органических аэрозолей.

Эксперименты показали, что масса и состав органических аэрозолей находятся под влиянием OH-радикалов. Эти радикалы — самые важные окислители в атмосфере, которые делают существенный вклад в содержание воздуха чистым. Ученые проанализировали результаты в четырех крупных камер для моделирования атмосферы и установили, что процесс окисления, названный химическим старением, оказывает существенное влияние на особенности и концентрацию органических аэрозолей в течение всего цикла жизни.

«Новые климатические модели должны будут учитывать эти результаты», заключил профессор Торстен Хоффман.

08.10.2012