Ученые открыли механизм образования большей части частиц в атмосфере Земли

Ученые из Вашингтонского университета в Сент-Луисе обнаружили в небе нечто новое — механизм, который производит большую часть частиц в атмосфере Земли. Несмотря на то, что частицы очень малы, часто менее 1% толщины человеческого волоса, они оказывают огромное влияние. Результаты работы ученых опубликованы в журнале Science.

Традиционное мнение заключалось в том, что большая часть образования частиц происходит в областях оттока облаков, где они всплывают в верхнюю тропосферу и в конечном итоге испаряются. Во время этого процесса облака раздуваются, и большая часть частиц удаляется дождем. В итоге воздух в зонах оттока становится прозрачным и чистым, а некоторым газообразным молекулам некуда деваться, кроме как образовывать новые частицы.

Однако, по словам профессора и директора Центра аэрозольной науки и техники в Вашингтонском университете Цзянь Вана, с помощью данных, собранных в ходе глобальных измерений самолетов НАСА, было обнаружено, что большинство новых частиц не образуются в областях оттока, как считалось ранее.

Размышления над этим удивительным наблюдением в конечном итоге привели к открытию совершенно другого механизма, происходящего, когда смешивание стратосферного и тропосферного воздуха создает условия, созревшие для образования частиц.

Воздух стратосферы часто опускается в тропосферу из-за извилистого реактивного потока. Когда богатый озоном стратосферный воздух и более влажный тропосферный воздух смешиваются, это приводит к высокой концентрации гидроксильного радикала (ОН), важного окислителя, помогающего производить молекулы такого типа. Они зарождаются и образуют новые частицы.

Ученые обнаружили, что это явление широко распространено по всему миру и, вероятно, происходит чаще, чем образование частиц в потоках облаков. Будущие полевые наблюдения и модельные исследования потребуются для подтверждения и дальнейшей количественной оценки важности этого недавно открытого механизма образования частиц. Очевидно, что люди вносят свои собственные частицы в виде загрязнения воздуха, но Ван сказал, что то, что было обнаружено в ходе этого исследования, является естественным процессом, который происходит по всему миру, даже в отдаленных и нетронутых регионах.