大气中微粒导致热带地区云层变薄

维也纳大学气溶胶物理学家贝内德特·魏泽尔领导的一个国际小组研究了热带地区云团属性的改变对气候的影响,发现热带地区上升的气团会在高层大气中形成微小颗粒,并最终使云团变薄。这一新见解有望改进气候变化模型。相关研究发表在最近的《自然》杂志上。

美国环境科学研究合作研究所等多家机构和维也纳大学科学家合作,研究了横跨太平洋和大西洋的热带地区大气中微小颗粒的产生。他们发现,热带长时间晴间多云天气会影响地球气候。它反射更多的太阳能,从而使大气冷却。上升的热带气团将气体输送到高层大气,在高层大气中形成微小颗粒,最终会使云团变薄。

研究小组的模型揭示了覆盖地球表面40%的全球粒子形成带。科学家发现,高空云层将气体输送到热带高海拔地区。在那里这些气体会产生大量非常小的气溶胶颗粒,此过程称为气体—颗粒转化。维也纳大学研究员库佩克解释说:“我们的测量结果表明,这些微小的颗粒随着时间的推移而增长,最终变得足够大,可以作为云团凝结核。”

在空气清新的地方,其他来源的颗粒很少,颗粒再生的效果更大。科学家认为这些颗粒使热带地区的云层变亮。魏泽尔称:“这非常重要,因为较轻的云将更多的太阳能反射回太空,这反过来又影响了这些云对气候的冷却作用。”

这项研究历时3 a。维也纳大学气溶胶物理和环境小组成员与多国科学家一起,用26 d环游世界,参加了“大气层析成像任务”,这是一次全面的飞机测量活动。

参与研究的美国国家海洋和大气管理局人员克里斯蒂娜·威廉姆森说:“了解这些微小的颗粒如何在热带形成,有助于对云团性质的认识,使我们能更好地表征气候模型中的云,并进一步研发新的气候模型。”

魏泽尔总结说:气溶胶对云和辐射平衡的影响仍然是气候模型中最大的不确定性之一。我们的研究朝着在气候模型中更好地表示气溶胶和云的方向迈出重要一步,使人们对气溶胶—云—气候的相互作用有了更好的理解。