调查人员名古屋大学和日本的国家极地研究所发现灰尘从土地没有积雪在北极是一个粒子的重要来源,形成冰晶在北极的低端云层(海拔低于约3公里)在夏天和秋天。
在夏天在北极斯瓦尔巴特群岛。灰尘从没有积雪大大有助于低端云层中的冰晶的形成。图片来源:Yutaka Tobo,国家极地研究所
冰晶体形成低端云层被认为影响气候,因为它会导致冰晶生长的液体滴,然后秋季降水,导致降低云层的阳光反射和较短的寿命。
据说北极升温两到四倍的速度全球变暖。考虑到分布和低端云层影响气候的一生,我们的发现可能有助于提高北极气候变化的预测。
祺Kawai博士研究第一作者,名古屋大学
该研究发表在《地球物理研究快报。
灰尘是由非常小的矿物粒子如地球或沙子。作为核的冰晶形成云。虽然粉尘主要是发出低或中纬度干旱地区,最近的研究表明,它也是释放在北极地区没有雪,冰,或植被。根据先前的研究,这样的北极粉尘是一种有效的核形成冰晶,因为它包含一个微量有机物高冰核的能力。
在北极,粉尘主要是排放在夏天通过初秋,当表面温度很高,积雪很低。在本赛季,北极尘埃是分布在北极的对流层较低(低于海拔约3公里),那里气温变暖比约-15°C。一般来说,尘粒从沙漠低或中纬度不能有效工作为核形成冰晶温度比-15°C。相比之下,北极尘埃颗粒可以-20°C和5°C之间的这种核,因为他们的高冰核的能力。
祺Kawai博士研究第一作者,名古屋大学
然而,北极尘埃的高冰核的能力的重要性直到现在仍然是未知的,因为它并没有考虑到在任何建模研究。为了解决这个问题,名古屋大学的副教授仁松井和卡瓦依博士与副教授Yutaka Tobo国家极地研究所的一项研究使用全球CAM-ATRAS aerosol-climate模型。
首先,他们把北极尘埃最近发现高冰核的能力模型。然后模拟相比,这种能力模拟没有考虑。在考虑到这种能力的模拟,结果表明,北极尘埃行动有效地冰核粒子在北极地区。
模拟密切匹配的观察在几个北极冰核粒子的位置。北极尘埃,另一方面,几乎是冰核粒子模拟没有考虑这个问题。
这些结果也表明了,由于北极冰核能力高灰尘,冰核粒子的数量从尘埃来自世界各地在北极的低对流层夏天和秋天增强了100倍以上。此外,几乎所有的冰核粒子被发现是来自北极的灰尘。
结果,研究人员表示,北极尘埃在冰核粒子在北极低端云层在夏天和秋天。
我们表明,重要的是要充分考虑北极尘埃的高冰核能够澄清分布和在北极冰核粒子的起源。我们希望这一发现也将帮助我们理解正在发生的事情关于北极变暖,更准确的项目未来北极气候变化。
祺Kawai博士研究第一作者,名古屋大学
期刊引用:
卡瓦依,K。等。(2023)。主导作用的北极尘埃与对流层高北极的冰核的能力低。doi.org/10.1029/2022gl102470。
来源:https://en.nagoya-u.ac.jp