Войти
Загрязнение аэрозолями над Северной Индией и Бангладеш - НАСА Ядра конденсации облаков или CCN (также известные как семена облаков ) представляют собой мелкие частицы, обычно размером 0,2 мкм или 1/100 размера облачной капли, на которой конденсируется водяной пар. Вода требует негазовой поверхности для перехода от пара к жидкости ; этот процесс называется конденсацией. В атмосфере эта поверхность представляет собой крошечные твердые или жидкие частицы, называемые CCN. Когда CCN отсутствуют, водяной пар может быть переохлажден при температуре около -13 ° C (8 ° F) в течение 5–6 часов до того, как капли спонтанно образуются (это основа камеры Вильсона для обнаружения субатомных частиц). При температурах выше точки замерзания воздух должен быть перенасыщен примерно до 400%, прежде чем могут образоваться капли.
Концепция ядер конденсации облаков используется в засевании облаков, который пытается стимулировать выпадение осадков, засевая воздух ядрами конденсации. Кроме того, было высказано предположение, что создание таких ядер можно использовать для осветления морских облаков, метод инженерии климата.
Типичная дождевая капля составляет около 2 мм в диаметр типичной облачной капли составляет порядка 0,02 мм, а типичного ядра конденсации облаков (аэрозоль ) диаметр составляет порядка 0,0001 мм или 0,1 мкм или больше. Количество облачных ядер конденсации в воздухе можно измерить и составляет от 100 до 1000 на кубический сантиметр. Общая масса CCN, введенных в атмосферу, оценивается в 2x10 кг за год.
Существует множество различных типов атмосферных твердых частиц, которые могут действовать как CCN. Частицы могут состоять из пыли или глины, сажи или черного углерода от пастбищных или лесных пожаров, морской соли из брызг океанских волн, сажи из заводских дымовых труб или двигателей внутреннего сгорания, сульфат от вулканической деятельности, фитопланктона или окисления диоксида серы и вторичного органического вещества, образованного в результате окисления летучих органических соединений. Способность этих различных типов частиц образовывать облачные капли различается в зависимости от их размера, а также их точного состава, поскольку гигроскопические свойства этих различных компонентов сильно различаются. Сульфат и морская соль, например, легко поглощают воду, тогда как сажа, органический углерод и минеральные частицы - нет. Это еще более усложняется тем фактом, что многие химические вещества могут быть смешаны внутри частиц (в частности, сульфат и органический углерод). Кроме того, хотя некоторые частицы (например, сажа и минералы) не образуют очень хороших CCN, они действительно действуют как ледяные ядра в более холодных частях атмосферы.
Количество и тип CCN может влиять на количество осадков, время жизни и радиационные свойства облаков, а также на количество и, следовательно, оказывать влияние на изменение климата ; детали не совсем понятны, но являются предметом исследования. Существует также предположение, что изменение солнечной активности может влиять на свойства облаков через CCN, и, следовательно, влиять на климат.
Цветение фитопланктона в Северном море и Скагерраке - НАСА Сульфатный аэрозоль (SO 4 и капли метансульфоновой кислоты ) действует как CCN. Эти сульфатные аэрозоли частично образуются из диметилсульфида (ДМС), продуцируемого фитопланктоном в открытом океане. Крупное цветение водорослей в поверхностных водах океана происходит в широком диапазоне широт и вносит значительный вклад DMS в атмосферу, выступая в качестве ядер. Идея о том, что повышение глобальной температуры также приведет к увеличению активности фитопланктона и, следовательно, числа CCN, рассматривалась как возможное природное явление, которое будет противодействовать изменению климата. Ученые наблюдали рост фитопланктона в определенных областях, но причины неясны.
Контргипотеза выдвигается в Месть Гайи, книге Джеймса Лавлока.. Потепление океанов, вероятно, станет стратифицированным, при этом большая часть питательных веществ океана будет захвачена в холодных придонных слоях, а большая часть света, необходимого для фотосинтеза, - в верхнем теплом слое. По этому сценарию, лишенный питательных веществ, морской фитопланктон будет сокращаться, как и ядра конденсации сульфатных облаков, и высокое альбедо, связанное с низкой облачностью. Это известно как гипотеза CLAW (названная в честь инициалов авторов в статье Nature 1987 года), но никаких убедительных доказательств в поддержку этого пока не поступало.
