Облака в атмосфере Земли состоят из капель жидкой воды, частиц льда или их смеси. Частицы льда влияют на то, как долго существует облако и сколько дождя, града или снега оно производит. Они также помогают контролировать температуру климата, отражая солнечный свет (поддерживая прохладную температуру на поверхности) или удерживая тепло близко к поверхности Земли (поддерживая более высокую температуру).
Климат в полярных регионах меняется быстрее, чем в любой другой части планеты, однако прогнозы относительно того, как он изменится в будущем, остаются неопределенными. Это улучшенное понимание образования облаков — это еще один шаг к уменьшению неопределенностей при моделировании глобального климата.
Международная группа исследователей исследовала морскую жизнь в биологической экосистеме Северного Ледовитого океана, Западной Атлантики и Северной части Тихого океана путем сбора биологического материала с помощью лодки с дистанционным управлением, запущенной с исследовательских судов, а также ручного оборудования для отбора проб. Объединив эти прямые измерения со сценариями глобального компьютерного моделирования атмосферы, команда обнаружила, что воздушные частицы из морских брызг оказали наибольшее влияние на полярные и другие удаленные районы океана.
Доктор Тео Уилсон, ведущий автор из Университета Лидса, говорит: «Разрушающиеся волны в океане порождают большое количество аэрозольных брызг. Некоторые частицы морских брызг содержат биологический материал, связанный с экосистемой океана. В прошлом предполагалось, что некоторые из них биологический материал может вызвать образование льда в облаках, превращая их в «зарождающиеся частицы льда» (INPs) в атмосфере. Теперь у нас есть четкие доказательства того, что морской биологический материал, такой как вещество, выделяемое фитопланктоном, может образовывать зародыши льда и может делать это. в атмосфере.
Это может быть особенно важно в полярных регионах ».Один из ведущих авторов д-р Луис Ладино, который работал над этим проектом в качестве научного сотрудника в Университете Торонто и в настоящее время является приглашенным научным сотрудником NSERC в Environment Canada, говорит: «Команда также исследовала конкретные морские формы жизни в лаборатории, чтобы узнать больше. об отобранном нами материале. Мы обнаружили, что определенные виды водорослей (Thalassiosira psuedonana, распространенный тип фитопланктона) выделяют органический материал, способный образовывать зародыши льда, как и INP, которые мы нашли в море. Мы думаем, что такие виды, как фитопланктон, могут поэтому нести ответственность за производство INP, которые мы обнаружили в аэрозольных частицах, образовавшихся из океанской воды ».
Соавтор доктор Бенджамин Мюррей из Университета Лидса говорит: «Понимание источников, судьбы и глобального распределения частиц, вызывающих образование льда в облаках, необходимо не только для улучшения наших погодных моделей, но и для повышения нашей уверенности в климате. моделирование прогнозов того, что произойдет в ближайшие столетия. Понимание того, откуда берутся зарождающиеся частицы льда, важно для прогнозирования будущего климата.
Например, по мере сокращения полярных ледяных шапок (мы движемся к еще одному рекордному арктическому минимуму в конце этого месяца) возникнет более открытый океан, из которого могут быть выброшены эти частицы, и этот морской источник зарождающихся частиц льда может стать более важным ».Это исследование частично финансировалось Программой исследований в Арктике — крупной исследовательской работой Великобритании (финансируемой Советом по исследованиям окружающей среды), направленной на улучшение понимания и предсказаний изменений в Арктике, а также на определение возможных региональных и глобальных последствий таких изменений.