Cuando se desarrollan nuevas partículas en la atmósfera, esto influye en la formación de nubes y también en el clima. Desde hace unos años, estos procesos complejos se han reproducido en una gran cámara de aire dentro del experimento CLOUD en el CERN. Los investigadores ahora han utilizado los resultadospor primera vez para calcular la producción de partículas de aerosol en todas las regiones de la Tierra y a diferentes alturas. El estudio publicado en la revista "Science", en el que participaron investigadores de la Universidad Goethe de Frankfurt, descifra el papel de los diversos sistemas químicos queson responsables de la formación de partículas. También determinaron la influencia de los iones que se desarrollan a través de la radiación cósmica.
Las partículas de hollín, el polvo levantado por el viento o el rocío marino representan solo algunas de las partículas en la atmósfera. Otras se desarrollan a partir de ciertos vapores traza, por ejemplo, cuando el ácido sulfúrico individual y las moléculas de agua se agrupan como pequeñas gotas. Esta formación de nuevaslas partículas se conocen como nucleación. Las nubes se forman por el agua que se condensa en las partículas de aerosol más grandes o lo que se conoce como núcleos de condensación de nubes. Mientras más gotas de nubes se desarrollan, más luz solar se refleja en el espacio. Los modelos climáticos muestran que las partículas adicionales causadas porla actividad humana produce un efecto refrescante que compensa parcialmente el efecto invernadero. Sin embargo, es menos de lo que se suponía anteriormente.
Partículas de aerosol de ácido sulfúrico y emisiones de amoníaco
Los cálculos del modelo presentados en "Science" prueban que aproximadamente la mitad de los núcleos de condensación de nubes en la atmósfera se originan a partir de la nucleación. En la atmósfera actual, la formación de partículas está dominada en casi todas partes por mecanismos donde al menos tres componentes químicos deben unirse: aparte deLas dos sustancias básicas, es decir, ácido sulfúrico y agua, son amoníaco o compuestos orgánicos específicos, como productos de oxidación de terpenos. Cerca del nivel del suelo, las sustancias orgánicas de fuentes naturales son importantes, mientras que el amoníaco desempeña un papel clave más arriba en la troposfera.Las emisiones de amoníaco y azufre han aumentado considerablemente en las últimas décadas como resultado de las actividades humanas.
el ciclo solar de 11 años apenas tiene influencia
CLOUD también ha investigado cómo el ciclo solar de 11 años influye en la formación de partículas de aerosol en nuestra atmósfera actual. Los cálculos del modelo muestran que los efectos como resultado de los cambios en la ionización a través del sol son demasiado pequeños para producir un efecto significativocontribución a la formación de nubes. Aunque los iones están involucrados originalmente en el desarrollo de casi un tercio de todas las partículas recién formadas, la concentración de los núcleos de condensación de nubes grandes en el transcurso del ciclo de 11 años cambia solo un 0.1 por ciento, lo que no es suficientetener una influencia considerable en el clima.
Efectos de enfriamiento 27 por ciento menos de lo esperado
El equipo de CLOUD también ha presentado los primeros cálculos del modelo global para la formación de aerosoles causados sin la participación de ácido sulfúrico y únicamente a través de sustancias extremadamente volátiles de origen biológico Gordon et al., PNAS. Según los resultados, este proceso contribuyó significativamentea la formación de partículas sobre todo en la atmósfera preindustrial, ya que en ese momento se liberaron muchos menos componentes de azufre a la atmósfera. Ahora se estima que el número de partículas en la atmósfera preindustrial es mucho mayor a través del proceso adicional de lo que se mostróen cálculos anteriores. Los cálculos del modelo, que se basan en datos del experimento CLOUD, revelan que los efectos de enfriamiento de las nubes son un 27 por ciento menores que en las simulaciones climáticas sin este efecto como resultado de partículas adicionales causadas por la actividad humana: en lugar de unefecto radiativo de -0.82 W / m2 el resultado es solo -0.60 W / m 2 .
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Goethe-Universität Frankfurt am Main . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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