deleteddeleted
首页 > 环保大家 > 新研究:超细悬浮微粒让暴风雨越来越强

新研究:超细悬浮微粒让暴风雨越来越强

摘译自2018年2月19日ENS美国,华盛顿州,里奇兰报导;姜唯编译;蔡丽伶审校

一篇刊登在《科学》期刊上的新研究发现,空气中的微小粒子会导致强大的风暴形成,对天气的影响力超乎过去所知。只要小于人类头发宽度千分之一的粒子,就可能导致风暴加剧、云量和降雨增加。

这篇研究聚焦于“气胶”(大气气胶,或称悬浮微粒,Aerosols)的能力。气胶是空气中的微小粒子,可能来自城市、工业空气污染或自然产生如野火。

过去虽然已经掌握到,气胶可能影响天气和气候,但这次科学家选在未受工业污染的巴西亚马逊热带雨林进行实验,精确辨识出悬浮微粒造成的效应,发现这些细小颗粒的威力不容小觑。

在温暖潮湿,且一般来说天气多爲晴朗的地区,空气中的细小颗粒可能会产生相当大的影响。图片来源:Montanus Photography

在温暖潮湿,且一般来说天气多爲晴朗的地区,空气中的细小颗粒可能会产生相当大的影响。图片来源:Montanus Photography

“我们证实这些粒子是造成部分风暴如此强烈并产生大量雨水的原因之一。在温暖潮湿,且一般来说天气多爲晴朗的地区,空气中的细小颗粒可能会产生相当大的影响。”硏究主要作者、美国能源部西北太平洋国家实验室学者范季文(Jiwen Fan,暂译)说。

该研究以Green Ocean Amazon计划搜集来的独特资料爲基础。在这个计划中,科学家于2014-2015年期间进行了气候相关的地面和空中测量。

Green Ocean Amazon研究计划选在巴西亚马逊地区进行。图片来源:美国能源部 ARM Climate Research Facility

Green Ocean Amazon研究计划选在巴西亚马逊地区进行。图片来源:美国能源部 ARM Climate Research Facility

研究所利用的资料来自亚马逊地区,因为这里除了马瑙斯(Manaus)周边地区外,几乎未受污染。马瑙斯是亚马逊最大的城市,人口超过200万。

亚马逊热带雨林为气胶研究提供了独特的天然实验室。在这里科学家难得可以在工业化前的环境中观察污染对大气过程的影响,并精确辨识出除了温度和湿度等其他因素外,悬浮微粒造成的效应。

科学家研究了风暴发展过程中,50奈米以下超细颗粒的作用。

科学家过去已经了解,较大的悬浮颗粒会促使强大上升气流形成云,进而形成水滴,最终降雨。但过去一直不曾观察到的是小于50奈米的颗粒(如车辆和工业过程产生的颗粒)是否具有相同的效果。

这项研究结果显示,超细微粒刺激云层的威力比稍大的颗粒更强。

藉由精细的计算机模拟,科学家展示了超细微粒如何影响暴风雨云的产生——温暖潮湿的环境中没有较大颗粒的存在,超细微粒就有机会形成云滴(cloud droplets);而在相对湿度超过100%的温暖潮湿高空环境中,低浓度的大颗粒会导致大量多余的水蒸气,也会使超细颗粒转变成云滴。

这些超细颗粒尺寸虽小但数量庞大,因此可以形成许多小水滴,让过量的水蒸气在其上凝结。

如此的凝结过程将释放更多的热量,使得上升气流更加强大。更多的暖空气被拉入云中,将更多的水滴拉到高空,产生更多的冰珠、霰、闪电和雨水。

这样的结果,范季文称之为“强化对流”(invigorated convection),意味着产生更强的风暴。

“我们证实在晴朗潮湿的条件下,像是海面上和部分热带地区,微小的气胶对天气和气候有很大的影响,并且会加剧风暴威力。”范季文说,“更广泛而言,这样的结果显示,从前工业时代至今,人类活动可能剧烈地改变了这些地区的暴风雨特性。”

研究主要作者范季文。图片来源:Andrea Starr/PNNL

研究主要作者范季文。图片来源:Andrea Starr/PNNL

文章来源:环境资讯中心

原文链接:http://e-info.org.tw/node/210189

本文版权属于有机会(www.yogeev.com)或者相关权利人享有或者共有,未经本公司或作品权利人许可,不得任意转载。转载请以完整链接形式标明出处,商业使用请联系有机会

本网转载文章旨在传播有益信息,如果本文及其素材无意中侵犯了您的版权和/或其它相关知识产权,请及时联系我们,我们在核实后将在第一时间予以删除。