Механизм расшифрован: как органические кислоты образуются в атмосфере

Международная группа исследователей под руководством Центра исследований Юлиха расшифровала доминирующий механизм образования муравьиной кислоты в атмосфере. Кислотность атмосферы всё больше определяется углекислым газом и органическими кислотами, такими как муравьиная кислота, которые способствуют образованию аэрозольных частиц и влияют на рост облаков и pH дождевой воды. Результаты исследования опубликованы в рецензируемом журнале Nature.

Муравьиная кислота играет ключевую роль в формировании естественной кислотности атмосферы. Учёные обнаружили, что формальдегид, образующийся при фотоокислении летучих органических соединений, в каплях облаков реагирует с молекулами воды с образованием метандиола. Большая его часть выделяется в газовую фазу и вступает в фотохимическую реакцию с OH-радикалами, образуя муравьиную кислоту. Окисление метандиола в газовой фазе производит до в четыре раза больше муравьиной кислоты, чем другие известные атмосферные процессы, снижая pH облаков и дождевой воды до 0.3.

«Мы предполагаем, что продемонстрированный механизм активен и в водных аэрозолях и применим к другим органическим кислотам, таким как щавелевая, которые до сих пор неадекватно учитываются в моделях атмосферной химии», — говорит доктор Доменико Тараборрелли. Это открытие позволит уточнить модели атмосферы и климата, улучшив понимание роста аэрозольных частиц и развития облаков. Теория была проверена с помощью глобальной химико-климатической модели MESSy и подтверждена экспериментами в атмосферной имитационной камере SAPHIR.