大气中的气溶胶可能导致热带雷雨更加具有破坏性

2021年01月01日 23:15 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

麻省理工学院的研究人员一直在对地球大气层进行观测,主要研究方向是自然来源和人类活动产生的气溶胶。根据他们的观测结果,在高浓度气溶胶存在的情况下,雷暴往往更强。气溶胶是空气中小到肉眼无法看到的颗粒,研究小组发现,在航运路线上,雷电闪光更为频繁,与周围的海洋相比,货轮往往向空气中排放更多的颗粒。

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在热带地区的陆地上空也发现了更强烈的雷暴,在这些地方,气溶胶因森林火灾和人为污染等自然源而升高。气溶胶和雷暴之间的联系已经被观察了几十年,但造成这种联系的原因是一个谜。现在这个谜团已经被解开了。

麻省理工学院的研究人员使用理想化的云动力学模拟,发现高浓度的气溶胶通过增加云层周围空气的湿度来增强雷暴活动。这种发生在气溶胶和云之间的机制被称为 "湿度-降雨 "机制,可以纳入天气和气候模型,以预测一个地区的雷暴活动如何随着气溶胶水平的变化而变化。

麻省理工学院大气科学助理教授蒂姆·克罗宁(Tim Cronin)表示,清理污染地区可能会经历更少的风暴。研究人员认为气溶胶是悬浮在空气中的任何细小颗粒的集合。气溶胶可以由人为过程产生,如燃烧生物质、燃烧、工厂、汽车尾气、火山腐败、海雾和沙尘暴。气溶胶作为大气中云形成的种子,悬浮颗粒作为空气表面,使水粒子凝结成单个水滴,挂在一起成为云。这些水滴碰撞合并形成更大的水滴,最终落下成为雨。当气溶胶高度浓缩时,许多来自同样微小的云滴的微小颗粒不容易合并。

研究人员由此提出了一个理论,如果周围的空气干燥,则可以吸收更多的云的水分,使内部温度下降,导致气团在大气中上升的速度变慢。如果空气相对潮湿,气团上升速度更快,产生上升气流,从而形成雷雨。在云中有很多气溶胶颗粒,可以抑制下雨,它可能会向周围蒸发更多的水分,增加周围空气的湿度,从而为雷雨的形成提供更好的环境。

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