Исследователи получили беспрецедентное представление об образовании аэрозолей в нижних слоях атмосферы Земли

Международная команда ученых под руководством Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США (DOE), Национальных лабораторий Сандия и Лаборатории реактивного движения NASA (JPL) впервые получила прямые доказательства ключевого химического процесса, ведущего к образованию вторичных органических аэрозолей (ВОА) в тропосфере. Результаты, опубликованные в журнале Nature Geosciences, основаны на полевых измерениях в тропических лесах Амазонии.

Это открытие крайне важно, поскольку ВОА влияют на радиационный баланс планеты, качество воздуха и здоровье человека. Команда сосредоточилась на роли промежуточных продуктов Криге (Criegee intermediates, CIs) и процессе их олигомеризации. Используя передовые методы детектирования, исследователи обнаружили в атмосфере Амазонии четкие химические сигнатуры, соответствующие реакциям с участием соединения CH₂OO.

Сочетание полевых наблюдений, передовых лабораторных экспериментов, теоретического моделирования кинетики и глобального химического моделирования привело к двум ключевым выводам. Во-первых, химия промежуточных продуктов Криге может играть в изменении состава тропосферы гораздо большую роль, чем учитывают текущие атмосферные модели, — вероятно, на порядок величины. Во-вторых, обновленное моделирование на основе этой работы объяснило лишь часть наблюдаемых в поле сигнатур олигомеризации.

Это означает, что реакции с участием CIs могут приводить к еще более масштабным преобразованиям в тропосфере, либо в процесс вовлечены другие, еще не идентифицированные химические механизмы. Полученные данные значительно расширяют понимание одного из потенциально важных путей образования ВОА в самом значимом слое атмосферы Земли.