Ученые стали на шаг ближе к пониманию того, что контролирует мелкие твердые частицы в атмосфере Земли, после выявления новых связей между природными загрязнителями и антропогенными загрязнителями.
Мелкие твердые частицы - это загрязнитель воздуха, который может негативно повлиять на здоровье человека, если его уровень в воздухе слишком высок, а также может повлиять на климат.
Прорыв может привести к более строгому и точному климатическому законодательству и более чистому воздуху, говорят исследователи. Международная группа, возглавляемая Манчестерским университетом и Forschungszentrum Jülichhung в Германии, исследовала влияние вторичного органического аэрозоля (SOA) на наш воздух.
SOA состоят из чрезвычайно мелких частиц и образуются в атмосфере из природных и антропогенных выбросов. Они образуются в результате сложных взаимодействий между солнечным светом и летучими органическими соединениями деревьев, растений, автомобилей или промышленных выбросов.
Эти крошечные частицы серьезно влияют на физическое и психическое здоровье людей и являются основным фактором преждевременной смерти примерно 5,5 миллионов человек во всем мире каждый год. Влияние этих частиц на климат также является причиной наибольшей неопределенности антропогенного воздействия на радиационный баланс, влияющего на изменение климата.
Международная группа изучала образование мелких частиц SOA из различных паров, выделяемых естественными растениями, а также из смесей антропогенных и природных паров, реагирующих в лаборатории. Во всех случаях они обнаружили, что масса частиц была меньше, когда такое же количество пара реагировало в смеси, чем когда он реагировал сам по себе.
Ведущий автор, профессор Гордон Макфигганс из Манчестерской школы наук о Земле и окружающей среде, объясняет: «Давно признано, что нам необходимо учитывать полную смесь паров при прогнозировании количества вторичных загрязнителей, таких как озон.
"Наши результаты теперь показывают, что нам также необходимо знать, какие антропогенные и природные микроэлементы присутствуют в реальной атмосфере, чтобы количественно определить загрязнение твердыми частицами."
Это исследование является первым в своем роде исследованием влияния этих сложных смесей паров на массовую концентрацию частиц в атмосфере.
Профессор Томас Ментель, соавтор из FZJ, добавил: «Тщательно спланировав эксперимент, нам удалось понять два разных способа уменьшения количества образующихся частиц в смесях. Мы обнаружили, что следовые количества соединений не конкурируют только за реагент, но и сами продукты этих реакций могут вступать в реакцию, препятствуя эффективному образованию частиц.
"Включив этот экспериментально наблюдаемый эффект в глобальную модель качества воздуха, мы показали, что на массу мелких частиц можно существенно повлиять в реальных атмосферных условиях, а не только в лабораторных."
Эта наблюдаемая количественная оценка взаимодействия между парами, которые могут образовывать частицы, дает первое представление о том, как загрязняющие вещества будут взаимодействовать в сложных смесях, встречающихся в реальной атмосфере.
Профессор Макфигганс заключил: «Наша работа представляет собой дорожную карту для понимания будущего вклада твердых частиц в качество воздуха и климат. Включив эти результаты и результаты дальнейших экспериментов в числовые модели, мы сможем предоставить правильные совет политикам.