受野火烟雾影响的云层可能会减少降雨量

当美国西部的野火升起烟雾时,空气中的微小颗粒会猛烈撞击云层。这些云接下来会发生什么基本上还没有被研究过。但在 2018 年野火季节,研究人员开始了一系列七次研究飞行,包括飞越太平洋西北地区,以帮助填补这一空白。

科学家利用机载仪器分析受烟雾影响的小积云,发现这些云中的水滴平均数量是未受影响云的五倍。这本身并不令人意外。众所周知,烟雾中的有机和无机颗粒可以作为形成液滴的微小核( 序列号:12/15/20)。但受影响的云层中大量的水滴令研究小组感到震惊。

与直觉相反的是,大量的水滴并没有让云层更有可能产生降雨。事实上,情况恰恰相反。由于这些水滴的大小约为典型云中水滴的一半,因此它们不太可能与足够多的其他水滴碰撞并合并而导致降雨。研究人员在 8 月的报告中写道,下雨的可能性“几乎为零” 地球物理研究快报。

新的研究表明,野火可能导致美国西部云层降雨减少,加剧干旱,并可能增加未来野火的风险。

但辛西娅·图伊表示,所涉及的环境动态很复杂。她是西北研究协会(NorthWest Research Associates)驻圣地亚哥的大气科学家,西北研究协会是一家专门从事地球物理和空间科学的研究组织,总部位于华盛顿州雷德蒙德。例如,Twohy 和她的同事发现“烟雾比之前许多研究中测量的要低一些,”她说。

“重要的信息是,虽然其他研究表明野火烟雾具有吸收(变暖)影响,这对于云的形成和发展可能很重要,但这些影响在美国西部可能较小,因为烟雾不那么黑,“图西说。打火机烟雾的影响仍然是一个悬而未决的问题。“这只是烟云相互作用成为该地区的一个未知因素的另一种方式。”

该团队使用机载探测器对受野火烟雾影响的云进行采样,并将其与更原始的云进行比较。探测器测量了样本中存在多少云滴、这些滴的尺寸范围以及云中的液态水含量。

米苏拉蒙大拿大学的大气化学家罗伯特·约克尔森(Robert Yokelson)没有参与这项研究,他说,安装在飞机外部的一根特殊管子用于收集和蒸发云滴,用于“揭示液滴凝结的颗粒”。这个调查。这个过程使研究人员能够确认最初的烟雾颗粒是由什么组成的,约克尔森称这种技术“巧妙”。

分析检测了云滴蒸发的残留颗粒中碳、氧、氮、硫和钾的含量。这些元素的含量与从云层下方采样的烟雾颗粒中发现的含量相似,“这意味着云滴也是在烟雾颗粒上形成的,”Twohy 说。

约克尔森说,之前在亚马逊地区进行的研究表明,“烟雾会使云滴变得更小、数量更多”,从而减少降雨量。但这项研究提供了强有力的证据,证明这种现象并非亚马逊独有。它与 1974 年对美国西部烟雾缭绕的云层进行的一项规模小得多的研究结果相呼应,为该地区当前面临的挑战提供了重要的概况。

近年来,美国西部的野火不断打破记录——由于气候变化,野火的数量和规模不断增加——科学家认为,随着全球持续变暖,这种趋势将会变得更糟。SN: 12/21/20)。因此,图西说,研究人员继续监测这些火灾对大气的影响变得越来越重要。

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