Ученые выяснили, как частицы смолы из дыма лесных пожаров поглощают и преломляют солнечное излучение в атмосфере

В атмосфере после лесных пожаров могут сохраняться частицы дыма, содержащие крошечные коричневые частицы, поглощающие свет, известные как смоляные шарики (tar balls). Считается, что эти частицы оказывают значительное влияние на радиационный баланс Земли и играют роль как в потеплении, так и в охлаждении атмосферы. Группа исследователей под руководством профессора физики Мичиганского технологического университета Клаудио Маццолени изучила, как солнечное излучение взаимодействует с отдельными смоляными шариками в атмосфере горного региона на севере Италии.

Исследование важно, поскольку процессы формирования этих частиц и их точное влияние на атмосферу до сих пор плохо изучены. Понимание их оптических свойств и радиационного воздействия (разницы между поступающей солнечной энергией и энергией, излучаемой обратно в космос) помогает уменьшить неопределенности в климатических моделях, связанных с аэрозолями после сжигания биомассы. Это также указывает на их влияние на другие атмосферные процессы, такие как образование воды, льда и осадков.

Для анализа команда использовала уникальные возможности Лаборатории экологических молекулярных наук (EMSL). Ученые собрали ночные образцы аэрозолей на высоте 2165 метров (7103 фута) в обсерватории на горе Чимоне в Италии. С помощью мультимодальной микроспектроскопии и просвечивающей электронной микроскопии они определили химический состав и показатель преломления отдельных смоляных шариков. Моделирование показало, что слой таких частиц оказывает слабое положительное радиационное воздействие (эффект потепления) в ясный день и более сильное — при наличии облаков под аэрозольным слоем.

Как отметил соавтор работы Сваруп Чайна, изучение этих частиц в лаборатории крайне сложно, поэтому необходим анализ in situ, «частица за частицей». Ведущий автор исследования Сьюзан Матай подчеркивает, что разные типы лесов, сгорая в различных условиях, могут образовывать разные частицы, классифицируемые как смоляные шарики. Для полного понимания их роли необходимы дальнейшие исследования и сбор образцов из различных регионов и условий.