Новый, быстрый механизм образования атмосферных частиц

Исследователи из Университета Карнеги-Меллон в составе международной группы учёных обнаружили ранее неизвестный механизм, позволяющий атмосферным частицам очень быстро образовываться при определённых условиях. Работа, опубликованная в журнале Nature, может помочь в моделировании изменения климата и снижении загрязнения частицами в городах.

Число частиц в атмосфере в любой момент времени может оказывать существенное влияние как локально, так и глобально, включая образование вредного смога в городах и воздействие на климат Земли. Однако, как отмечает профессор Нил Донахью, частицы должны достичь определённого размера — около 100 нанометров в диаметре — чтобы вносить этот вклад. Если частицы не достигают этого размера, они быстро поглощаются другими, более крупными частицами.

Исследование, разработанное докторантом по химии Миньи Ваном, было проведено в рамках эксперимента CLOUD — международной коллаборации, использующей специальную камеру в ЦЕРН (Швейцария). Команда конденсировала пары азотной кислоты и аммиака в широком диапазоне температур и обнаружила, что образующиеся новые частицы могут расти в 10–100 раз быстрее, чем наблюдалось ранее. Это позволяет им достигать размеров, достаточных, чтобы избежать поглощения другими частицами. Образующееся из этих паров соединение — нитрат аммония (распространённое удобрение) — ранее было известно как загрязнитель в составе более крупных частиц, но его роль в росте крошечных частиц не была известна.

«Это может помочь объяснить, как зародышевые частицы растут в загрязнённых городских условиях мегаполисов, что было большой загадкой, а также как они образуются в верхних слоях атмосферы, где могут оказывать сильное влияние на климат», — пояснил Донахью.