Paul Scherrer Institute PSI的研究人员首次研究了云中的化学反应如何影响全球气候。他们发现，异戊二烯是排放到大气中的主要非甲烷有机化合物，可以极大地促进云中有机气溶胶的形成。他们今天在《科学进展》杂志上发表了他们的研究结果。
气溶胶是悬浮在空气中的固体或液体颗粒的混合物，对地球的气候起着重要作用。气溶胶源自自然或人为来源。它们通过与阳光相互作用并形成云层来影响地球的辐射平衡。但是，它们的影响仍然是气候模型中唯一最重要的不确定性。
在大气中非常常见的一种物质是异戊二烯，这是一种有机化合物，其在气相中的反应相对容易理解。异戊二烯被树木释放，被氧化时会产生气溶胶。异戊二烯及其反应产物如何在云滴中反应仍然是未知的。这就是为什么Paul Scherrer Institute PSI的研究人员使用一种带有湿壁的流动反应器以及最先进的质谱仪来首次研究在与大气有关的条件下云内部化学变化的原因。
PSI大气化学实验室的研究员Houssni Lamkaddam说：“我们的实验装置使我们第一次能够精确地研究在接近环境条件下空气与水界面中有机蒸气的分布。” “有了我们的仪器，我们现在可以模拟在云中发生的事情。”
云中到底发生了什么?
在所谓的润湿反应器的特殊装置中，水的薄膜保持在石英管的内部。包含异戊二烯，臭氧和所谓的羟基自由基的气体混合物被送入玻璃圆柱体。紫外线灯安装在玻璃圆柱周围，以模拟某些实验的日光条件。
研究人员使用这种装置发现，高达70%的异戊二烯氧化产物可以溶解在水膜中。溶解物质的后续水氧化产生大量的次级有机气溶胶。根据这些分析，他们计算出，在云中发生的化学反应占全球范围内高达20%的二次有机气溶胶的原因。
PSI大气化学实验室科学负责人Urs Baltensperger总结道：“这是对更好地理解大气中过程的又一重要贡献。” 地球的辐射平衡是整个气候过程以及气候变化的一个非常重要的因素。大气科学家说：“气溶胶在其中起着至关重要的作用。” 尽管气溶胶形成云滴，但这项研究表明，云还可以通过有机蒸气的水化学反应形成气溶胶，这一过程对于硫酸盐气溶胶来说是众所周知的，但此处也显示了有机组分。由PSI开发的这种新的实验设置，