3月 5, 2024

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木の検出が気候計算に混乱をもたらす

木の検出が気候計算に混乱をもたらす

ズームイン / 2023年9月14日、中国重慶の田舎で朝霧の中に早朝の太陽が輝く。

毎年 9 月から 12 月にかけて、ルブナ ダダは雲を作ります。 大気科学者のダダは、スイスのCERNの7,000ガロンのステンレス鋼室で実験を行うために数十人の同僚と集まっています。 「サイエンスキャンプのようなものです」とダダ氏は言う。彼は自然排出物がオゾンとどのように相互作用して、気候に影響を与えるエアロゾルを生成するかを研究している。

雲が最大の発生源である 疑い 気候予測において。 場所によっては雲がかかる可能性があります 太陽光を反射して遠ざける 陸地と海洋がその熱を吸収することになるが、これは温暖化する世界では珍しいことだ。 でも撤回もできるよ トラップ 北極と南極の氷上の熱。 科学者たちは、雲が形成される原因と、その影響が冷却なのか加熱なのかについてさらに詳しく知りたいと考えています。 何よりもダダ氏は、「私たち人間がどのようにして雲を変えたのかを知りたいのです」と言います。

空では、エアロゾル粒子が水蒸気や氷を引き寄せます。 小さな濡れたボールが十分に大きくなると、それらは… クラウドシード。 地球の雲の半分は、砂、塩、すす、煙、塵などで構成されています。 残りの半分は、生物や機械によって放出される蒸気の周りに形成されます。 二酸化硫黄は化石燃料の燃焼により発生します。

CERN では、科学者が特定の環境を表す蒸気をスチール製チャンバーに注入することでこのプロセスを繰り返します。 (これは、宇宙の飛沫が屋外に残されたことにちなんで、霧箱と呼ばれます。)たとえば、都市の上空で見られるガスをシミュレートできます。 しかし、普段はスイスのポール・シェラー研究所で働いているダダさんは、過去を調べるために欧州原子核研究機構(CERN)を訪れた。 世界中から集まった科学者で構成された彼女のチームは、森林の上の空気を再現したいと考えていました。「純粋な」大気とは、工業化以前の雲の形成がどのようなものかを指すからです。 「気候モデルを修正するには、人間による排出がなかった時代との比較が必要です」と彼女は言います。

出版された論文で 今月 『Science Advances』で、ダダのチームは、雲形成における強力な新しい要素、つまり樹木から放出される一種の化学物質を作成しました。 木々が発する 天然揮発性物質 イソプレンやモノテルペンなど、発火する可能性があります。 雲の形成 化学反応。 ダダの新作は、セスキテルペンと呼ばれる、あまり存在しない無視されているクラスの揮発性物質に焦点を当てている。セスキテルペンは、分子やそれらを放出する植物や微生物の種類に応じて、木のような、土のような、酸性またはスパイシーな香りを持つ。

研究チームは、セスキテルペンが雲の播種において予想以上に効果的であることを示した。 セスキテルペンと他の揮発性物質の比率はわずか 1 対 50 倍増 雲の形成。

政府が硫黄の排出を制限できた場合、一部の地域の空がどのように見えるかを示唆するため、雲の発生において樹木が果たす役割は重要です。 汚染の少ない世界では、植物や樹木が雲形成の最も支配的な推進力となり、近代以前の世界を再現することになるでしょう。

この研究は、工業化以前の大気の推定値を改善するのに役立つ可能性があります。 私たちは、樹木から発生するエアロゾルの大部分を見逃したため、世界中のエアロゾルの数を過小評価していた可能性があります。 そうであれば、気候モデルを再構築する必要があるでしょう。

「新しい粒子の形成は今、非常にホットな話題です」と、研究には参加していないマイアミ大学の大気科学者パキータ・ズイデマ氏は言う。 「私たちは、純粋な天気がどのようなものかを正確に知らないことにますます気づき始めています。」

人口密集地域では人為的排出物が雲の形成を支配しますが、それ以外の場所では植物の揮発性物質が自然のままの土地を支配します。 最近、実験ツールはどれが最も貢献しているかを理解できるほど敏感になっています。

セスキテルペンに関する多くの発見は比較的最近のものです。 2010年に、 研究者がそれらを発見しました アマゾンの森林床付近。 樹冠の高いところでは、セスキテルペンを追跡するのが困難でした。 これは、オゾンがセスキテルペンを雲に栄養を与えるエアロゾルに変換していたことを示唆しています。 Dada は同様のシステムを報告しました。 フィンランドの森林と泥炭地 去年。 「私たちのツールが非常に良くなったので、私たちはますます多くのことを目にするようになりました」と彼女は言います。 「彼らはアマゾンだけではありません。」

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