美国的地面和卫星观测表明,春季花粉水平升高会导致云冰和降水增加,即使在 -15 至 -25 摄氏度的温度范围内也是如此。花粉会影响云的形成吗?
在本文中,我们将告诉您 花粉如何影响云的形成和降水模式.
花粉和糖霜
该研究的主要作者 Jan Kretzschmar 博士表示,“实验室结果表明,花粉充当冰核,影响云中水的冻结温度并促进降水。”在没有这些冰核颗粒(INP)的情况下,云水仅在以下温度结冰: 温度低于-38摄氏度。这项研究的结果发表在《环境研究快报》上。
“在呼吸自然卓越集群项目中,我们提出了是否可以在实验室之外观察到这种效应的问题,并研究了气候变化和生物多样性丧失对其的影响,”合著者约翰内斯·夸斯教授说, 他是莱比锡理论气象学教授,也是呼吸自然联盟的发言人。
花粉在云形成中的重要性
例如,如果我们考虑全球背景,花粉对冰形成的影响相对于灰尘而言较小。然而,其对区域和季节性的影响相当大。特别是在春季,大量的花粉被排放到大气中,到达冷空气层。
Kretzschmar 解释说,由于其尺寸, 花粉在大气中存在的时间很短。 “我们的研究强调了较小花粉碎片的重要性,这些碎片是花粉在潮湿条件下分解时产生的。 “这些微小颗粒会在空气中存在很长一段时间,当数量充足时,它们可以渗透到较冷的大气层中,从而引发冰的形成。”
气候变化加剧了花粉的影响
人类引起的气候变化正在改变花粉季节的开始,延长其持续时间并提高大气中的花粉浓度。随着本世纪的进展,这些模式预计将变得更加明显,可能导致局部降雨的频率和强度增加。
该研究的另一个方面涉及生物多样性的重要性。许多植物物种每年春天都会同时释放大量花粉,影响云的形成和大气中冰粒的浓度。有必要继续研究这些相互作用 提高对花粉在气候演变中的作用的了解,并将其整合到即将推出的气候模型中。
Kretzschmar 说:“如果我们准确地模拟花粉的影响及其与气候的相互作用,我们就可以提高预测的准确性。”该研究是与莱比锡大学气象研究所、莱布尼茨对流层研究所(TROPOS)、德国哈勒-耶拿-莱比锡生物多样性综合研究中心(iDiv)和马克斯普朗克生物地球化学研究所合作进行的。
凝聚核
尽管花粉通常与植物授粉过程和过敏反应有关,但它在云的形成中也发挥着重要作用。花粉粒及其组成颗粒(称为花粉亚颗粒或 SPP), 它们可以充当凝结核,作为冰云或卷云发展的基础。,由结晶水组成。
德克萨斯农工大学的一个研究小组,包括 Brianna Matthews、Alyssa Alsante 和 Sarah Brooks,研究了湿度变化对黑麦草 (Lolium sp.) 和豚草 (Ambrosia trifida) 花粉和花粉颗粒排放的影响。此外,该小组还探讨了这些粒子在云形成中的作用。他们的研究结果发表在美国化学会的《地球与空间化学杂志》上。
花粉是气候变化的一个促成因素吗?
人类活动造成的持续气候变化正在导致全球平均气温升高,从而延长花粉释放的持续时间。当暴露在空气中的湿气中时, 花粉粒可以分解成小于一微米的微小花粉颗粒。
花粉粒和颗粒都具有在大气中积聚并引发液滴成核的能力。这种现象导致形成多个云,以维持或保存其水储备。 尽管这种保水作用可以通过将太阳辐射反射回太空来实现,从而有助于地球冷却,还具有捕获和重新发射地球表面辐射的热量的潜力。
这种现象是有益反馈系统(称为云温室反馈)的一部分,该系统会加剧全球变暖。
花粉分析和气候建模
为了了解湿度和风对花粉的影响,研究人员收集了黑麦草和豚草的花粉样本,将它们暴露在设备齐全的室内不同程度的空气湿度和短时风中。该模拟旨在重现自然环境中的条件。
研究小组评估了与每个花粉粒相关的 SPP 数量及其成核能力。出乎意料的是,这些植物的估计 SPP 显着低于之前的实验表明的;具体来说, 测量结果发现大了 10 到 100 倍。实验结果的这种差异可能归因于之前使用不太精确的技术来分散花粉和产生 SPP。
研究人员发现,整个花粉粒比固体花粉颗粒更能有效促进云的形成。修改后的参数以及排放颗粒和花粉粒的数量, 它们有潜力提高气候模型的准确性。
我希望通过这些信息,您可以更多地了解花粉如何影响云的形成和降水模式。