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沙尘暴在世界气候中扮演什么角色

摘要 科学家表示,阿拉斯加湾的巨大沙尘暴可能会持续很多天,并向大气中排放数吨细小的沉积物或淤泥,并对全球气候系统产生影响。风暴范围如此之...

科学家表示,阿拉斯加湾的巨大沙尘暴可能会持续很多天,并向大气中排放数吨细小的沉积物或淤泥,并对全球气候系统产生影响。

风暴范围如此之大,绕地球运行的卫星都可以看到。Landsat 卫星在 2020 年拍摄的一张图像显示,灰尘从山谷中吹出,吹过阿拉斯加南海岸。

尽管利兹大学和国家大气科学中心的最新研究表明,灰尘的影响比之前想象的要大,但灰尘究竟如何影响全球气候系统尚不清楚。

云中的冰是如何形成的

在足够低的温度下,淤泥(岩石、矿物质和植被的微观碎片)充当冰成核颗粒,促进云中冰晶的形成。

云中的冰形成是否会加剧全球变暖或帮助地球降温取决于云中含有多少冰、存在多少冰核颗粒以及这些颗粒的性质。

在今天(8 月 16 日星期三)发表在《科学进展》杂志上的一篇论文中,研究小组认为需要进行更多研究来了解灰尘在复杂的全球气候系统中所扮演的角色。

研究重点是撒哈拉沙尘

此前的研究主要集中在撒哈拉沙漠以及非洲和亚洲的风暴吹入大气中的尘埃颗粒,所有这些地区都位于中低纬度地区,涉及沙漠环境产生的尘埃。

利兹的研究人员采取了不同的方法,决定研究高纬度的尘埃源。他们分析了来自阿拉斯加南海岸科珀河谷的灰尘,该河谷绵延超过 275 英里。据估计,这条河每年输送 7000 万吨冰川沉积物。

在夏季和秋季的低水位期间,淤泥被风卷起,并在北美传播数百英里,到达可能导致云层结冰的高度。

然而,与撒哈拉沙漠的尘埃不同,来自铜谷河的尘埃颗粒将含有更多的生物物质,这些生物物质是由该地区丰富的植被和野生动物沉积的。

云中冰的形成

大气中的灰尘颗粒是冰形成的重要因素。

在没有灰尘的情况下,即使温度可能远低于冰点,云中的水也可以保持液态。

负责监督这项研究的利兹大学地球与环境学院大气科学家本杰明·默里教授说:“大气中只有一小部分尘埃颗粒具有使冰成核的能力,我们才刚刚开始了解它们的来源和全球分布。

“云层是否或多或少地反射阳光取决于云层中冰的含量,因此我们需要能够了解和量化全球冰核颗粒的各种来源。

“目前,气候模型往往无法代表这些高纬度尘埃源,但我们的工作表明我们需要这样做。”

在调查过程中,利兹地球与环境学院的博士研究人员莎拉·巴尔和贝瑟尼·威尔德在沙尘暴期间收集了样本。随后在实验室对这种材料进行了分析,并将其与源自沙漠环境的尘埃颗粒类型进行了比较。

他们发现,来自阿拉斯加的颗粒比来自撒哈拉沙漠的尘埃更能有效地形成冰,这是由于生物物质微观碎片的存在,这些颗粒是由生物体产生的。

相比之下,一种叫做钾长石的矿物颗粒被认为是撒哈拉沙漠和中低纬度地区尘埃中的主要冰成核剂。

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