Как долго частицы черного углерода сохраняются в атмосфере?

Исследователи измерили условия, при которых частицы черного углерода (сажи) начинают поглощать воду и действовать как ядра конденсации облаков, что приводит к их выпадению из атмосферы. Полевые измерения проводились в мегаполисе Ухань (Китай) вблизи оживленных дорог и промышленных центров. Ученые определили, что активационный диаметр (размер, при котором половина частиц начинает конденсировать воду) составляет 144 ± 21 нанометр при перенасыщении воздуха водой в 0.2%.

Это открытие важно для уточнения климатических моделей, так как черный углерод, поглощая солнечную энергию, создает радиационный эффект и нагревает атмосферу. Его долговечность в воздухе напрямую влияет на этот эффект. Способность частицы действовать как ядро облака зависит не только от ее размера, но и от химического состава, например, от количества органического вещества или наличия поверхностных покрытий, изменяющих ее гигроскопичность.

«То, как эти частицы, содержащие черный углерод, могут действовать как ядра облаков, определяется их размером в сочетании с их покрытиями», — отмечают авторы. В целом, чем меньше было перенасыщение воздуха влагой, тем крупнее должны были быть частицы, чтобы начать конденсировать воду.