Нерастворимые частицы пыли могут формировать облачные капли, влияя на глобальный и региональный климат

Новое исследование роли нерастворимых пылевых частиц в формировании облачных капель может повысить точность региональных климатических моделей, особенно в регионах мира со значительным количеством минеральных аэрозолей в атмосфере. Более точный учёт роли этих частиц также важен для глобальных климатических моделей.

Свойства облаков существенно влияют на климат, однако эффекты аэрозолей, таких как пыль, остаются одной из наиболее неопределённых составляющих моделей изменения климата. Учёные давно признали важность растворимых частиц, таких как морская соль и сульфаты, в создании капель, формирующих облака и ведущих к осадкам. Но до сих пор роль нерастворимых частиц — в основном пыли, поднятой в атмосферу из таких источников, как пустыни, — не учитывалась в климатических моделях значимо.

Используя комбинацию физической теории и лабораторных измерений образования капель, исследователи из Технологического института Джорджии разработали модель, которую можно добавить в существующие региональные и глобальные климатические симуляции. Влияние этих уточнений на активность ядер конденсации облаков (CCN) и кинетику активации капель всё ещё изучается.

«Понимание того, что нерастворимая пыль формирует больше капель, чем мы думали, и что эти капли образуются близко к источникам частиц, может изменить наше представление о формировании осадков в таких регионах, как Средиземноморье, Азия и других климатически уязвимых областях», — заявил Афанасиос Ненес, профессор Школы наук о Земле и атмосфере Технологического института Джорджии.

Лабораторные исследования показали, что мелкие частицы (от 100 нанометров до нескольких микрон) образовывали капли эффективнее, чем ожидалось, а их действенность в качестве ядер конденсации зависела от типа минералов, размера, морфологии и атмосферных процессов. Эти минеральные аэрозоли, состоящие из оксидов железа, карбонатов, кварца и глин, могут переноситься на большие расстояния и со временем накапливать растворимые покрытия, становясь более гигроскопичными.

Исследователи сейчас работают над включением новой теории в существующие климатические модели и планируют полевые измерения для проверки теории на реальных атмосферных данных. Уточнение взаимодействий частиц с облаками важно для снижения неопределённостей в климатических прогнозах.