Команда собрала беспрецедентные данные по органической химии атмосферы

Летом 2011 года международные команды учёных провели в хвойном лесу Колорадо одну из самых детальных и продолжительных кампаний по исследованию химического состава атмосферы, используя, в том числе, новые приборы, созданные специально для этого проекта. После нескольких лет анализа их всеобъемлющий синтез данных был опубликован на этой неделе.

В исследовании, результаты которого представлены в журнале Nature Geoscience, участвовала группа из Массачусетского технологического института (MIT), применившая новое устройство для идентификации и количественного определения углеродных соединений. Они изучили органические (содержащие углерод) соединения в этом участке леса, которые играют ключевую роль в атмосферных процессах, влияющих на качество воздуха, здоровье экосистемы и климат. Многие из этих процессов в их реальной сложности до сих пор плохо изучены, и ранее никогда не были так тщательно отобраны и количественно оценены в одном месте.

Целью было понять химию, связанную с органическими частицами в лесной среде, используя новейшие приборы. Это позволило заполнить существенные пробелы в перечне органических соединений в атмосфере. Оказалось, что около трети из них составляют ранее не измеряемые полулетучие и среднелетучие органические соединения (SVOCs и IVOCs). Эти «липкие» соединения, трудноуловимые для стандартных измерений, могут играть значительную роль в образовании и изменении аэрозолей — крошечных частиц в воздухе, влияющих на смог, формирование капель дождя или кристаллов льда и климат Земли.

Пять различных приборов, три из которых были использованы впервые, собрали данные на площадке обсерватории экспериментального леса Маниту в Скалистых горах (Колорадо). Объединение этих данных в один набор предоставило гораздо более полную картину органических соединений в атмосфере, чем когда-либо прежде. Однако полное понимание требует лабораторного изучения конкретных реакций и путей превращения одних соединений в другие, что является предметом текущих исследований.

Заполнение этих деталей позволит повысить точность атмосферных моделей и оценить стратегии смягчения конкретных проблем загрязнения воздуха, от озона до твёрдых частиц, а также источники и механизмы удаления компонентов, влияющих на климат Земли.