Сколько сажи способствуют потеплению климата?

Исследователи из Мичиганского технологического университета и Брукхейвенской национальной лаборатории, наряду с партнерами в других вузах, отраслевых и национальных лабораторий, было установлено, что при форме частиц, содержащих углерод имеет определенное влияние на атмосферного потепления, важно учитывать структурные различия в саже частиц, как частицы взаимодействуют с другими органическими и неорганическими материалами, что слой сажи по мере его прохождения через атмосферу.

Опубликовано сегодня в Трудах Национальной академии наук, в статье обеспечивает основу, которая примиряет моделирования с лабораторными и эмпирические наблюдения, и которые могут быть использованы для улучшения оценки воздействия черного углерода на климат.

Каждый сажи частиц является уникальным

Поглощение черного углерода от солнечной радиации, сравнимо с углекислым газом. Еще черный углерод остается в атмосфере в течение нескольких дней до нескольких недель, в то время как углекислый газ может оставаться в атмосфере в течение сотен лет.

Ученые в течение многих лет были аппроксимированы сажевые частицы как сферической формы в модели, что часто стали с покрытием и другие органические материалы. Мысль заключается в том, что частицы сажи путешествия через атмосферу, покрытие было того, что называется «эффект линзирования»; пальто фокусирует свет на берегу черного углерода, что приводит к увеличению поглощения излучения. И в то время как частицы сажи действительно покрыта экологически чистых материалов, что покрытие не равномерное от частицы к частице.

«Когда вы берете изображения под микроскопом, частицы не идеально выглядит как сфера с тем же покрытием,» сказал Клаудио делает очередную замену, профессор физики Мичиганского техник и один из соавторов статьи. «Если вы делаете численный расчет о совершенных сфер покрытые оболочкой, модель будет показывать усиленное поглощение частиц черного углерода с коэффициентом до трех.»

Эмпирические исследования частиц сажи продемонстрировать, что поглощение значительно меньше, чем модели предполагают, что ставит под сомнение эффективность модели, а также наше понимание климата черного углерода принуждает эффект.

Исследования показывают, что органический материал покрытия не полностью сферический; в зависимости от того, как органические материалы, цепляются за черные частицы углерода, получившиеся формы может привести частица действовать совсем по-другому, даже если он имеет тот же объем материала, а другим сажи частиц, которые по-разному формы. Но еще более важным является то, что количество покрытия может изменить несоизмеримо от частицы к частице. Этими двумя атрибутами, как уменьшить ожидается усиление поглощения.

Лора жестокой, связать атмосферный ученый в Брукхейвенской национальной лаборатории, применил частиц растворенного модель с учетом неоднородности частиц при моделировании сажи.

«В то время как большинство моделей аэрозоля упростить представление состава частиц, частицы-решен модель отслеживает состав отдельных частиц, как они развиваются в атмосфере», — сказал Лютый. «Эта модель идеально подходит для оценки погрешности, возникающей при общих приближений применены в глобальном масштабе модели аэрозоля.»

В меньшей степени влияет на потепление климата, чем мы думали

По сути, исследователи ввели в моделирование климата разнообразие органических и неорганических покрытий на частицы и неоднородном характере самих частиц. Сочетая в себе эмпирические модели с лабораторными измерениями, модели предсказывали гораздо меньшую увеличение увеличение поглощения углерода, чем считалось ранее. Обновленные модели также приносит выход модели гораздо ближе к тому, что была измерена в поле.

«Люди думают, что сажа имеет очень сильный согревающий эффект на атмосферу, которое зависит от поглощения», — заявил готовится замена. «Если вы имеете более большое всасывание, способствует потепление и имеет большее воздействие на климат. Чтобы понять, сколько углерода способствует потепление климата, мы должны понять эти детали, потому что они могут изменить ситуацию».

Данное исследование представляет собой путь вперед для улучшения предсказания радиационного воздействия черного углерода на климат. Сокращение выбросов черного углерода в атмосфере может помочь уменьшить некоторые из последствий изменения климата. Результаты этого исследования свидетельствуют о том, что поглощение частиц по массе меньше, чем думали раньше, но, насколько сажа заставляя потепление атмосферы также зависит от уровня выбросов, взаимодействие с облаками и расстояние, на которое частица. И в то время как сокращение выбросов сажи является существенным, сокращения выбросов двуокиси углерода в атмосфере по-прежнему первостепенное значение.

сделать разницу: спонсорские возможности