Исследования приближаются к пониманию критического ядра в формировании смога

Смог, научно известный как атмосферные аэрозоли — микроскопические частицы, взвешенные в атмосфере Земли, — представляет собой серьёзную экологическую проблему, ухудшая видимость, влияя на здоровье человека и климат. Несмотря на значительное воздействие, процесс формирования смога до конца не изучен, отмечает профессор атмосферных наук и химии из Техасского университета A&M, изучающий химию воздуха более 20 лет.

Профессор Жэньи Чжан опубликовал свою работу в выпуске журнала Science от 11 июня, обобщая последние открытия и новые направления исследований, которые могут проложить путь к лучшему пониманию образования аэрозолей. Он объясняет, что аэрозоли влияют на климат, поглощая и отражая солнечную радиацию, а также изменяя формирование облаков. Однако образование аэрозолей в атмосфере, особенно на молекулярном уровне, изучено не полностью, что создаёт один из крупнейших источников неопределённости в климатических прогнозах.

Для образования аэрозолей связывающимся частицам необходимо преодолеть энергетический порог, который учёные называют барьером нуклеации. Как только барьер преодолён, образование аэрозоля может происходить спонтанно. Взаимодействие между органическими кислотами и серной кислотой может облегчить преодоление этого барьера, создавая критическое ядро. Большие объёмы органических газов, образующих органические кислоты, выбрасываются в атмосферу растениями, промышленностью и автомобилями, а диоксид серы, образующий серную кислоту, производится в результате человеческой деятельности, такой как сжигание угля.

Для лучшего понимания формирования аэрозолей учёным необходимо прогнозировать скорость нуклеации на основе знания состава критического ядра. Эти знания можно получить, комбинируя теоретические подходы с измерениями размера и химического состава свежеобразованных наночастиц как в лаборатории, так и в полевых условиях. Понимание и возможный контроль образования аэрозолей могут помочь окружающей среде, улучшить здоровье людей и повысить точность климатических прогнозов.