Hvor længe bliver sorte kulstofpartikler i atmosfæren?

Der er en stædig, varmeabsorberende partikel, der flyder med i Jordens atmosfære:Den kan i starten ikke lide vand, det absorberer lys, og det tager sin tid at komme videre. Sort kulstof i atmosfæren har en tendens til at blive hængende, indtil det endelig absorberer nok vand til at falde ned fra himlen. I mellemtiden, sort kulstof absorberer solens energi og opvarmer den omgivende luft, skabe en strålingseffekt.

Frisk, ungt sort kulstof har en tendens til at være modstandsdygtigt over for vand. Over tid, partiklerne ældes og bliver mere hygroskopiske, eller i stand til at absorbere vand fra luften. Men hvornår begynder sort kulstof at absorbere vand, fungere som skykerner, og fjerne sig fra atmosfæren?

Forskere har tidligere undersøgt de hygroskopiske forhold for sort kulstof i laboratoriet, med begrænsede betingelser for kemiske kilder og vanddampforhold. I alle disse undersøgelser, skykernedannelsesværdierne for sort kulstof var indirekte målinger.

I en ny undersøgelse af Hu et al., forskere målte samtidig koncentrationen af ​​skykondensationskerner og sorte kulstofpartikler. Prøveudtagningsstedet var tæt på stærkt trafikerede veje og industricentre i Wuhan, Kina, en storby i den centrale del af landet.

De korrigerede først for størrelsen af ​​partikler, målte derefter skykondensationskerner og individuelle sorte kulstofpartikler i visse niveauer af vandovermætning i atmosfæren. Teamet fandt ud af, at aktiveringsdiameteren, eller størrelsen af ​​den sorte kulstofpartikel, hvor halvdelen af ​​partiklerne vil nukleere og præcipitere ud, var 144 ± 21 nanometer ved 0,2% overmætning. Hvordan disse sorte kulstofholdige partikler kan fungere som skykerner, bestemmes af deres størrelse kombineret med deres belægninger, forfatterne siger, og generelt, jo mindre mættet var luften, jo større skulle partiklerne være for at danne kerne.

Ud over, holdet fandt ud af, at en partikel i sig selv kan påvirke størrelsen af ​​kernedannelse. For eksempel, mængden af ​​organisk indhold i en partikel eller en hvilken som helst belægning på det sorte kulstof kan ændre hygroskopiciteten og derfor aktiveringen.

Forskerholdet bemærkede, at deres arbejde kan hjælpe med at forbedre skøn over levetiden af ​​suspenderede sorte kulpartikler i atmosfæren og derfor de strålingspåvirkninger, disse partikler kan have.

Denne historie er genudgivet med tilladelse til Eos, vært af American Geophysical Union. Læs den originale historie her.