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芬兰赫尔辛基大学牵头的一项国际研究,揭开了海洋浮游生物“造云”的秘密:它们释放的

芬兰赫尔辛基大学牵头的一项国际研究,揭开了海洋浮游生物“造云”的秘密:它们释放的气体进入大气转化后,能在寒冷海域上空催生气溶胶粒子,帮水汽凝结成云。这一新发现补上了海洋云形成机制的认知空白,还能帮科学家把气候模型改得更精准。
赫尔辛基大学在公报中介绍,海洋浮游生物进行光合作用时,会释放出二甲基硫醚——这正是海边那股独特咸腥气味的源头。这种含硫气体飘进大气后会发生氧化反应,生成甲磺酸等多种酸性气体。
为了摸透甲磺酸的作用,赫尔辛基大学的研究团队跑到欧洲核子研究中心做实验:在完全可控的环境里还原真实海洋大气状态,专门观测“云种子”气溶胶粒子在极低浓度、低温条件下的形成和生长过程。实验温度从9℃一路降到-52℃,把寒冷海域上空的典型大气环境全覆盖了。
实验结果让人意外:当气温低于-10℃,空气中还飘着微量氨的时候,甲磺酸催生气溶胶粒子的效率,居然和公认的“主力驱动因子”硫酸不相上下。要是甲磺酸和硫酸同时存在,还能凑成更稳定的分子团,新的气溶胶粒子更容易生成。而且不管温度高低,甲磺酸都能加快气溶胶粒子的生长速度,让纳米级的小颗粒顺利长到能当云凝结核的大小。
研究人员解释,寒冷海域上空的甲磺酸和硫酸浓度本来就差不多,把这个新机制算进去后,当地云的形成速度比之前估算的最快能高10倍。现在不少气候模型都低估了部分海域上空的云凝结核浓度,算出来的气温就会偏暖。把甲磺酸的作用纳入模型后,南北极周边海域的气溶胶粒子和云凝结核的涨幅最明显。
研究团队还提到,现在全球都在严控化石燃料燃烧的二氧化硫排放,来自海洋浮游生物这类天然来源的“云种子”形成机制,未来在整个气候系统里的作用会越来越关键。