Пыльца влияет на оптические свойства атмосферы

Пыльца отражает больше солнечного света, чем считалось ранее, и может составлять до трети от общего количества аэрозольных частиц в атмосфере. Аэрозольные частицы влияют на оптическую толщину, которая является мерой непрозрачности атмосферы. Эти результаты, о которых сообщили ученые из Института науки и технологий Кванджу (GIST) в Корее и Института тропосферных исследований им. Лейбница (TROPOS), опубликованы в научном журнале Atmospheric Environment. Это первое исследование, в котором оптические свойства природной пыльцы изучались с помощью лазера с длиной волны излучения 532 нм.

Пыльца распространяется в воздухе и считается одной из основных причин аллергии. Её влияние на здоровье человека может усилиться из-за изменения климата. Кроме того, пыльца является значительным естественным источником загрязнения атмосферы, где она рассеивает солнечный свет. Из-за чрезвычайно короткого времени измерений в ближнем поле лазера сложно проводить измерения у земли, где пыльца обычно находится. Первым, кто использовал лазеры с земли для исследования пыльцы, стал профессор Кеннет Сассен из Университета Аляски в Фэрбенксе, США, собравший данные о выбросах пыльцы над лесами Аляски в 2008 году.

Результаты, представленные в новом исследовании, являются первыми исследованиями такого рода за пределами Северной Америки. «Впервые были измерены различные оптические свойства пыльцы в воздухе. Особый интерес представляет коэффициент ослабления света, так как этот параметр позволяет определить так называемую оптическую толщину атмосферы. Оптическая толщина определяет, сколько солнечного света из космоса достигает поверхности Земли, и это измерение оказывает большое влияние на температуру нашей планеты», — резюмирует доктор Ён Мин Но из GIST.

Южнокорейско-германская исследовательская группа использовала поляризационный лидар для наблюдения за вертикальным распределением пыльцы в мае 2009 года в Кванджу. Измерения показали, что пыльца может обнаруживаться в самой высокой точке атмосферы в полдень из-за конвекции воздуха. Сильные изменения поляризации наблюдались утром около 9:00 по местному времени на высоте до 500 м над землей; на высотах от 1,5 до 2 км между полуднем и 14:00; и у земли после 17:00. Эти результаты описаны в другой публикации в журнале Atmospheric Chemistry and Physics. «В этом исследовании мы впервые сообщаем о коэффициенте обратного рассеяния пыльцы. Мы смогли определить этот параметр, используя так называемую лидарно-деполяризационную технику», — подчеркивает доктор Но.

Май — основной сезон пыльцы в Корее. Ученые также собирали пыльцу с помощью ловушек для сравнения наземных измерений с данными из атмосферы. Из результатов исследователи сделали вывод, что пыльца может быть значительным естественным источником аэрозольных частиц в периоды сильных выбросов. «Мы предполагаем, что сильные выбросы пыльцы в густо залесенных районах Северного полушария, таких как Аляска, Канада, Скандинавия и Сибирь, могут существенно влиять на оптические свойства атмосферы, особенно в начале вегетационного периода весной», — сообщает доктор Детлеф Мюллер.

Суточная картина влияния пыльцы на оптическую толщину атмосферы, наблюдаемая корейско-германской группой, может помочь улучшить данные спутников наблюдения Земли, таких как CALIPSO, которые не учитывают в полной мере влияние пыльцы в своих алгоритмах анализа данных. Исследователи также надеются, что эти новые результаты улучшат прогнозирование пыльцы для повышения качества жизни аллергиков.