Капли облаков, готовые к выходу на сцену

Ученые из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) и Университета Гёте во Франкфурте разработали метод для идентификации и химического анализа тех атмосферных аэрозольных частиц, которые превращаются в капли облаков, отделяя их от неактивных частиц. Их исследование, опубликованное в журнале Atmospheric Measurement Techniques, позволяет характеризовать эти ключевые частицы в полевых условиях.

Облака играют ведущую роль в климатической системе Земли, охлаждая планету, отражая солнечный свет, и регулируя осадки. Однако процесс их формирования, особенно под влиянием аэрозолей, остается во многом загадкой. Определение химической структуры частиц, притягивающих воду при влажности выше 100% (типичные условия в облаке), поможет раскрыть эту тайну и лучше понять влияние облаков на наводнения и засухи.

Исследовательская группа под руководством доктора Наруки Хиранумы (PNNL) связала три прибора для производства, сепарации и анализа капель облаков. Коммерческая камера ядер конденсации облаков (CCNC) создавала условия перенасыщения для формирования капель. Затем все частицы пропускались через противоточный виртуальный импактор (CVI), который по инерции отделял капли от неактивированных частиц. Химический состав остаточного материала капель анализировался с помощью аэрозольного масс-спектрометра и лазерного масс-спектрометра PALMS. Эта процедура впервые позволила напрямую изучить химию аэрозольных частиц, активирующихся в капли облаков.

«В лаборатории мы не можем воспроизвести все химические и физические процессы, происходящие в атмосфере. Поэтому важно разрабатывать приборы, которые можно брать в поле или на борт самолета, чтобы получить истинную химическую идентичность облакообразующих частиц», — отметил Хиранума. — «С этой комбинацией готовых приборов мы можем сделать именно это».