吹雪产生的大量细海盐气溶胶使北极变暖辐射地表凝结核

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文|闪电又⚡️

北极,这个地球上最寒冷、最遥远的地方,近年来却因为一种名为“吹雪”的自然现象而变得异常温暖。这种现象的主要原因是吹雪产生了大量的细海盐气溶胶,这种气溶胶在北极气候变化中发挥着越来越重要的作用。

北极的气候变暖问题备受关注,因为近地表气温上升的速度几乎是全球平均水平的四倍。这种“北极放大”现象对全球人类和自然系统产生了强烈的影响。在北极气候中,气溶胶扮演着至关重要的角色,通过散射和吸收太阳辐射以及改变云的性质来影响气候。尤其是海盐气溶胶在北极的作用越来越受到重视。在北极的冬季和春季,海盐是主要的成分。然而,海盐气溶胶的产生机制仍不清楚。人们普遍认为,海盐气溶胶的尺寸较大,但浓度较低,因此对云凝结核种群和云特性的影响较小。

尽管北极全年都有辐射地使地表变暖,但在仲夏期间会暂时降温。然而,对于气溶胶对北极云和气候的总体影响仍不清楚。这种不确定性在很大程度上是由于对北极中部气溶胶来源和特性的了解不足,这使我们无法在数值模型中充分表示它们。在夏季和初秋,北极气溶胶主要由当地排放物主导,因为北极锋位于更北的地方,极地穹顶抑制了来自中纬度的污染的传播.冬季和春季的主要气溶胶来源包括远距离运输和风力驱动的本地生产.北极雾霾,一种冬季和春季低纬度排放物远距离迁移的现象,可以大大增加气溶胶负荷和云凝结核的浓度,它们是可以形成云滴的颗粒。

海盐是北极冬季和春季所有气溶胶物种中质量分数最高的 .目前,海盐气溶胶的生产机理尚不清楚 .许多研究将北极的SSA主要归因于开阔海洋上破浪和气泡破裂产生的颗粒和铅.然而,最近的模型研究表明,北极海盐质量浓度的冬季和春季峰值可以成功重现。仅包括吹雪产生的 SSA 生产.海盐质量浓度和数量大小分布(直径从400nm到10μm)和空气中雪粒的现场观察还表明,吹雪是冬季和早春南极SSA质量的主要来源。而SSA可以促进艾特肯模式气溶胶,它们的尺寸相对较大,并且与其他来源的气溶胶相比,数量浓度通常较低.海盐气溶胶的增加对云的长波发射率产生了影响,导致计算的表面变暖+W m−2在多云的天空条件下。这种“北极放大”是气候变化的一个突出而复杂的特征,不仅在北极,而且对全球的人类和自然系统产生强烈影响。此外,海盐气溶胶通过散射和吸收太阳辐射(直接辐射效应)和改变云的性质(间接效应)在北极气候中发挥重要作用。北极的间接气溶胶效应可能非常有影响,因为含有液态和冰水的低层云极易受到气溶胶浓度变化的影响,特别是在气溶胶数量有限的情况下。

表面能收支对云变率的敏感性高.在北极的冬季,当太阳辐射基本上不存在时,低层云通过吸收和重新发射长波辐射使表面变暖.北极雾霾引起的气溶胶浓度升高已被证明会增加云滴数浓度(CDNC)和长波发射率,导致多云天空下的地表变暖估计在+3.3至+5.2 W m之间−2或 1 和 1.6 °C.

气溶胶浓度的增加也会产生较小的云滴,预计这将抑制毛毛雨/雨和冰降水的形成,导致云量增加(即更高的液态水路径(LWP)和云覆盖)和北极中部的地表变暖。

吹雪产生的大量细海盐气溶胶正在使北极变得越来越暖。这种现象不仅对北极的气候变化产生了重大影响,也对全球的气候变化产生了深远影响。因此,我们需要进一步研究吹雪产生的海盐气溶胶的来源和特性,以便更好地理解和预测北极的气候变化。

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