Американские ученые показали, что частицы черного углерода (сажи) в воздухе могут влиять на изменение климата, несмотря на их недолгий срок существования. Тем не менее во многих современных моделях это влияние практически не учитывается. Исследование опубликовано в журнале Geophysical Research Letters.
Черный углерод, или сажа, вносит один из наибольших вкладов в изменение климата после углекислого газа и метана. Черный углерод появляется в воздухе из-за выхлопных газов автомобилей, выбросов на заводах, в результате пожаров и т. д. Частицы сажи существуют недолго (всего несколько недель). Однако они способны как поглощать, так и отражать солнечный свет, что ведет к нагреву или охлаждению атмосферы.
Американские ученые обратили внимание на то, что в большинстве современных климатических моделей мало учитывается влияние черного углерода на изменение климата. По их мнению, это связано с недостатком информации о взаимодействии частиц сажи с другими веществами в атмосфере. Из-за этого исследователи до сих пор не знают, как меняются поглощающие или отражающие свойства черного углерода по мере его «старения», то есть протекания химических реакций в атмосфере. При этом ученые отметили, что вокруг частиц черного углерода конденсируются аэрозоли органических веществ, что может усилить поглощение ими солнечного света. Однако процесс сильно зависит от размера частиц, аэрозолей и характера их взаимодействия. По этой причине в моделировании часто используется идеализированный вариант, не отражающий реальный процесс. Чтобы лучше показать реальные условия, необходимо учитывать поведение каждой отдельной частицы, что затратно и трудоемко с точки зрения проведения вычислений. Чтобы разрешить эту проблему, ученые проанализировали 60 млн частиц, содержащихся в дыме, и обратили внимание на строение и размеры органических аэрозолей вокруг них. Именно этих эмпирических данных не хватало в предыдущих моделях. На основе собранных сведений ученые рассчитали, какое количество света может поглотить каждая частица и все облако дыма в целом. Результаты расчетов соответствовали измерениям свойств дыма, которое проводилось параллельно иными методами. При этом, как и ожидалось, модель с идеализированными частицами не давала таких же результатов.
Разработанная учеными модель может быть использована для прогнозирования, как крупные облака дыма в атмосфере влияют на изменение климата. Исследователи способны предсказывать поглощающую способность черного углерода, зная только соотношение между размерами органического аэрозоля и объемом сажи в облаке.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
