Ученые картировали изменения в частицах сажи, выбрасываемых лесными пожарами

Атмосферные ученые из Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики США провели более 60 исследовательских полетов сквозь шлейфы лесных пожаров, чтобы измерить свойства частиц сажи. Их цель — понять, как эти шлейфы влияют на климат Земли, поскольку частота и интенсивность пожаров растут.

Новое исследование, опубликованное в журнале Environmental Science & Technology, показывает, что глобальные климатические модели, основанные на свойствах частиц вблизи источника пожара, не учитывают их эволюцию со временем. Изменения частиц могут кардинально влиять на рассеяние и поглощение солнечного света, взаимодействие с водой и способность образовывать облака, что важно для оценки климатического воздействия.

«На основе этих результатов мы должны пересмотреть использование наблюдений вблизи источника и лабораторных экспериментов в качестве единственных источников данных для представления этих частиц в региональных и глобальных масштабах», — заявил соавтор исследования Артур Седлачек.

Основным объектом изучения был черный углерод (сажа) — основной поглощающий свет компонент, выделяемый пожарами. Данные, собранные с помощью самолетного прибора Single Particle Soot Photometer (SP2), показали, что органическое покрытие, которое накапливается на частицах сажи в течение первого часа, остается постоянным лишь 1–2 дня, а затем медленно уменьшается. К 10-му дню жизни частицы сохраняется лишь около 30% покрытия. Это истончение покрытия меняет оптические свойства: уменьшается рассеяние света (охлаждающий эффект) относительно его поглощения (разогревающий эффект). Кроме того, частицы с более толстым покрытием легче образуют капли облаков и удаляются из атмосферы с осадками, оставляя в шлейфе более поглощающие свет частицы с тонким покрытием.