Образование аэрозолей в облаках: Изучение последнего крупного фактора неопределенности в климатическом моделировании

Исследователи из Института Пауля Шеррера (PSI) впервые изучили, как химические реакции в облаках могут влиять на глобальный климат. Они обнаружили, что изопрен — доминирующее органическое соединение (помимо метана), выбрасываемое в атмосферу, — может существенно способствовать образованию органических аэрозолей в облаках. Результаты опубликованы в журнале Science Advances.

Аэрозоли, смесь твёрдых или жидких частиц в воздухе, играют важную роль в климате Земли, влияя на её радиационный баланс, взаимодействуя с солнечным светом и формируя облака. Однако их эффект остаётся самой значительной неопределённостью в климатических моделях. Реакции изопрена, выделяемого деревьями, в газовой фазе изучены относительно хорошо, но его поведение в каплях облаков было в значительной степени неизвестно.

Используя проточный реактор с увлажнёнными стенками и передовые масс-спектрометры, учёные смоделировали условия внутри облаков. Эксперимент показал, что до 70% продуктов окисления изопрена могут растворяться в водной плёнке, а последующее окисление в воде приводит к образованию значительного количества вторичных органических аэрозолей. Расчёты указывают, что химические реакции в облаках могут быть ответственны за до 20% вторичных органических аэрозолей в глобальном масштабе.

«Это ещё один важный вклад в лучшее понимание процессов в атмосфере», — подводит итог Урс Балтенспергер, научный руководитель Лаборатории атмосферной химии PSI. Новый экспериментальный подход открывает возможность изучения образования аэрозолей в облаках в условиях, близких к атмосферным, для последующего включения этих процессов в климатические модели.