Ученые из Института Пауля Шеррера (PSI) в рамках международного проекта CLOUD в ЦЕРНе сделали революционное открытие. Они определили, что сесквитерпены - газообразные углеводороды, выделяемые растениями, - являются одним из основных факторов формирования облаков. Это открытие способно уменьшить неопределенность в климатических моделях и повысить точность прогнозов климата.
Неопределенности в климатических прогнозах
Согласно последним прогнозам Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), к 2100 году глобальная температура может повыситься на 1,5-4,4 градуса Цельсия. Однако эти прогнозы подвержены некоторой неопределенности. В худшем случае, если выбросы парниковых газов продолжат резко увеличиваться, повышение температуры может составить как 3,3, так и 5,7 градуса Цельсия.
Понимание атмосферных процессов
Одной из основных причин такой неопределенности является недостаточное понимание всех процессов, происходящих в атмосфере, в частности, взаимодействия между различными газами и аэрозолями. Именно в этом направлении и осуществляется проект CLOUD. Он направлен на достижение лучшего понимания этих процессов благодаря международному сотрудничеству исследователей атмосферы в ЦЕРНе.
Тайна образования облаков
Облачный покров играет важнейшую роль в прогнозировании изменения климата, поскольку облака отражают солнечную радиацию и охлаждают поверхность Земли. Для образования облаков водяному пару необходимы ядра конденсации - твердые или жидкие частицы, на которых может конденсироваться водяной пар. Этими ядрами служат аэрозоли - мельчайшие твердые или жидкие частицы, находящиеся в воздухе.
Однако около половины ядер конденсации образуется в воздухе в результате процесса, называемого нуклеацией или образованием новых частиц (NPF). Это происходит, когда различные газообразные молекулы соединяются и превращаются в твердые частицы. Вначале эти частицы имеют крошечный размер, всего несколько нанометров, но со временем они могут увеличиваться за счет конденсации газообразных молекул.
Роль сесквитерпенов
Недавнее исследование, проведенное PSI, позволило установить, что сесквитерпены, газообразные углеводороды, выделяемые растениями, являются основным фактором, способствующим образованию НПФ. Эти сесквитерпены могут вступать в реакцию с другими газами в атмосфере и образовывать твердые частицы, которые служат ядрами конденсации для образования облаков.
Последствия для климатических прогнозов
Открытие сесквитерпенов как важного фактора формирования облаков может иметь существенные последствия для климатических прогнозов. Более глубокое понимание роли сесквитерпенов и других газообразных молекул в НПФ позволит ученым усовершенствовать климатические модели и сделать более точные прогнозы относительно будущих изменений температуры.
Мнения экспертов
Доктор Лубна Дада, научный сотрудник лаборатории химии атмосферы PSI, так прокомментировал полученные результаты: "Это открытие - большой шаг вперед в нашем понимании формирования облаков и их влияния на изменение климата. Выявление сесквитерпенов в качестве ключевого игрока в этом процессе позволяет нам уточнить наши климатические модели и сделать более точные прогнозы".
