大氣中微粒導致熱帶地區云層變薄

維也納大學氣溶膠物理學家貝內德特·魏澤爾領導的一個國際小組研究了熱帶地區云團屬性的改變對氣候的影響,發現熱帶地區上升的氣團會在高層大氣中形成微小顆粒,并最終使云團變薄。這一新見解有望改進氣候變化模型。相關研究發表在最近的《自然》雜志上。

美國環境科學研究合作研究所等多家機構和維也納大學科學家合作,研究了橫跨太平洋和大西洋的熱帶地區大氣中微小顆粒的產生。他們發現,熱帶長時間晴間多云天氣會影響地球氣候。它反射更多的太陽能,從而使大氣冷卻。上升的熱帶氣團將氣體輸送到高層大氣,在高層大氣中形成微小顆粒,最終會使云團變薄。

研究小組的模型揭示了覆蓋地球表面40%的全球粒子形成帶。科學家發現,高空云層將氣體輸送到熱帶高海拔地區。在那里這些氣體會產生大量非常小的氣溶膠顆粒,此過程稱為氣體—顆粒轉化。維也納大學研究員庫佩克解釋說:“我們的測量結果表明,這些微小的顆粒隨著時間的推移而增長,最終變得足夠大,可以作為云團凝結核。”

在空氣清新的地方,其他來源的顆粒很少,顆粒再生的效果更大。科學家認為這些顆粒使熱帶地區的云層變亮。魏澤爾稱:“這非常重要,因為較輕的云將更多的太陽能反射回太空,這反過來又影響了這些云對氣候的冷卻作用。”

這項研究歷時3 a。維也納大學氣溶膠物理和環境小組成員與多國科學家一起,用26 d環游世界,參加了“大氣層析成像任務”,這是一次全面的飛機測量活動。

參與研究的美國國家海洋和大氣管理局人員克里斯蒂娜·威廉姆森說:“了解這些微小的顆粒如何在熱帶形成,有助于對云團性質的認識,使我們能更好地表征氣候模型中的云,并進一步研發新的氣候模型。”

魏澤爾總結說:氣溶膠對云和輻射平衡的影響仍然是氣候模型中最大的不確定性之一。我們的研究朝著在氣候模型中更好地表示氣溶膠和云的方向邁出重要一步,使人們對氣溶膠—云—氣候的相互作用有了更好的理解。