Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Skydannelse undertrykt af biogene organiske emissioner

Hokkaido Universitets Tomakomai -forsøgsskov i efteråret med fjeldet Tarumae (til venstre) og Fuppushi (til højre) i baggrunden. Kredit:Hokkaido University

Forskere har fundet beviser for, at biogeniske emissioner fra jorden, der undertrykker jorden, undertrykker dannelse af skyer i køligt tempererede skove om efteråret, give fingerpeg om, hvordan global opvarmning vil påvirke skydannelse og det samlede klima.

Submicron atmosfæriske aerosoler, selvom de ikke er så synlige, spiller en afgørende rolle i klimasystemet. De forårsager temperaturvariationer ved at sprede eller absorbere sollys, mens de også fungerer som skykondensationskerner (CCN). Følgelig, de kan påvirke skydække og nedbørsprocessen. Organisk stof, som udgør op til 90 procent af aerosoler, skyldes ofte biogene kilder.

Mange spørgsmål, imidlertid, forblive med hensyn til, hvordan forskelle i variation og mængde af biogene organiske stoffer påvirker aerosoler og skydannelse i en kølig tempereret skov, der har vegetation meget modtagelig for klimaændringer.

I forsøgsskoven Tomakomai, en kølig tempereret skov i det nordlige Japan, forskerne ved Hokkaido Universitet indsamlede submikron atmosfæriske aerosoler en uge ad gangen for hver prøve i omkring to år, resulterer i 52 prøver. De analyserede derefter aerosolprøvernes kemiske sammensætninger og CCN -aktiviteter.

Deres forskning afslørede en klar sæsonvariation af CCN -aktivitet, som viste et maksimum om sommeren og et minimum om efteråret. Vigtigere, CCN-aktivitet styres af masseforholdet mellem sulfat og vandopløselige organiske stoffer. Forholdet mellem sulfat, som letter skydannelse, er højere om sommeren og for vandopløselige organiske stoffer er relativt højere om efteråret. Undersøgelsen viser, at en øget mængde vandopløselige organiske stoffer kan dække sulfatpartikler, undertrykker dens CCN -aktivitet.

Et spredningsdiagram, der viser CCN-aktivitet af atmosfæriske submikron-aerosoler (y-akse) og masseforholdet mellem organisk og sulfat (x-akse). Jo højere forholdet mellem organisk og sulfat er, jo lavere CCN -aktivitet. Denne tendens bliver mærkbar i efteråret. Kredit:Müller A. m.fl., Videnskabelige rapporter, 16. august kl. 2017

Desuden, forskerne fandt for første gang, at aerosoler, der stammer fra naturlige organiske stoffer, der udsendes fra jord og kuld (faldne blade) på skovbunden, kan undertrykke skydannelse. Dette giver et nyt indblik i den konventionelle tro på, at træblade er den primære kilde til organiske gasser og aerosoler, som kan påvirke skydannelsen.

Lektor Yuzo Miyazaki fra Hokkaido University, der ledede forskningen, sagde "I de senere år har nogle undersøgelser har påpeget, at mængden af ​​organisk materiale, der udsendes fra skovbunden, ligner, eller endda større end, der udsendes fra træblade i køligt tempererede eller andre skovområder med højere breddegrad. Vores forskning bør give spor til at evaluere, hvordan forskelle i sorten og mængden af ​​organiske stoffer i områder med høj breddegrad, som er sårbare over for global opvarmning, vil påvirke skydannelsen og det overordnede klima i fremtiden. "

Sæsonmæssige forskelle i koncentrationen af ​​organisk i aerosoler (hvide cirkler angiver måleværdier) og den estimerede fordeling af organiske kilder (F1-5). Forholdet mellem organiske stoffer, der stammer fra eller nær skovbunden (F3-4) topper om efteråret, når CCN -aktivitet er lavest. Kredit:Müller A. m.fl., Videnskabelige rapporter, 16. august kl. 2017




Varme artikler