Ученые определили химические соединения, ответственные за удержание тепла солнца смогом

Над крупнейшими городами мира висит бурая дымка смога, улавливающая солнечное тепло. Эта дымка, действуя как согревающее одеяло, оказывает существенное влияние на климат. Однако химическая сложность этой дымки затрудняет выделение соединений, поглощающих солнечный свет, из общего "коктейля". Ученые из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории и Калифорнийского университета в Ирвайне определили виновников — группу молекул, называемых хромофорами бурого углерода.

Если ученые хотят снизить количество тепла, удерживаемого над крупнейшими городами мира, им необходимо понять роль различных участвующих химических веществ. Это исследование, объединившее передовые методы химического разделения и масс-спектрометрии, выявило роль около 30 хромофоров бурого углерода и имеет решающее значение для понимания их трансформаций в процессах атмосферного старения и, следовательно, лежащей в их основе химии.

Для определения оптических свойств и химического состава отдельных компонентов бурого углерода команда сначала создала его искусственно, проведя реакцию между метилглиоксалем и сульфатом аммония, которые в изобилии присутствуют в атмосфере. Используя высокоэффективную жидкостную хроматографию, сопряженную с детектором на фотодиодной матрице и высокоразрешающей масс-спектрометрией с электрораспылительной ионизацией, ученые выделили хромофоры. Команда обнаружила, что поглощение света в смеси можно объяснить примерно 30 основными хромофорами — частями молекул, ответственными за цвет. Почти все эти 30 соединений содержат азот. Результаты показывают, что восстановленные азотосодержащие органические соединения, образующиеся в реакциях между определенными углеродными химикатами в атмосфере (карбонильными соединениями) и аммиаком или родственными аминами, являются важными поглотителями света в буром углероде.