颗粒物成云新理论有助改进预测模型
- 发布时间：2015-12-17 08:30:32 来源：科技日报 责任编辑：罗伯特
科技日报北京12月16日电 （记者华凌）美国哈佛大学约翰·A·保尔森工程和应用科学学院的研究人员提出一项新理论：大气颗粒物呈固态或液态时会形成不同的云，进而不同程度地散射太阳辐射，从而影响全球气候变化模型预测结果的准确性。这或将为未来气候变化研究提供一个新视角。相关研究论文发表在最新一期《自然-地球科学》杂志上。
云是蒸发的水在空气粒子周围形成的水滴。在工业革命之前，这些粒子主要来源于有机物如植物，或者自然界中发生的野火、沙尘暴等。但自十八世纪中叶开始，人类已经把碳、硫酸盐和其他气溶胶溶入大气之中，使许多地方的大气颗粒物增加多达百倍。这对全球气候变化的影响如何，目前尚不清楚，部分原因是科学家对这些粒子的行为知之甚少。
领导这项研究的哈佛大学环境化学教授弗格森·马丁表示，云的行为模式取决于所含固体或液体粒子的数量。粒子的状态将决定哪些过程会被包括在气候变化预测模型中，从而提高这些模型的准确性。
以往研究显示，芬兰北方森林（松树林）处大气颗粒物呈固体或半固体的状态。在那里松树释放的α-蒎烯（我们闻到的松树气味），会与其他物质如臭氧产生大气有机颗粒物反应。
马丁及其团队决定在亚马孙雨林测试新理论。相比于芬兰松林30％的湿度，亚马孙地域的湿度可高达80％左右，其释放的异戊二烯反应产物，为大气颗粒有机物提供了基本的组件。
马丁研究团队发现，大多数时间内，在亚马孙雨林的大气中形成的有机颗粒呈液态，液体微粒从气相中吸收分子并生长。另一方面，半固体颗粒逐层生长，体积较小，这影响了云的形成和降水的各种形式。
该研究第一作者亚当·贝特曼指出，地域性对于颗粒是液态还是干燥状态起着重要作用，周围环境、生物群落状况等也是影响因素。在干燥环境中，松树排放出的化合物会呈半固态，对气候模型的影响也将不同。
总编辑圈点
世界范围的物理环境变化会预示着地球气候的变化，空气中不同的颗粒物组成，肯定会影响其对阳光的折射反射以及风的流动等，进而造成气候变化，而这些颗粒物正是人类不同活动的最直接的产物。我们希望这项研究能够真正量化揭示人类向大气中排放的各种颗粒物对环境和气候的影响程度，从而减少气候大会上各种喋喋不休的争吵，让科学家拥有更多发言权，真正让减排什么、减排多少具有科学依据，并制定出最有效的行动指南。
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