研究發(fā)現(xiàn)海洋細(xì)菌、大氣河流能促進(jìn)冰云的海洋河流形成。學(xué)分:uux.cn/地球物理研究快報(bào)(2023)。細(xì)菌形成DOI: 10.1029
（神秘的大氣地球uux.cn）據(jù)國(guó)家極地研究所：了解極地地區(qū)云的形成對(duì)于辨別太陽輻射對(duì)極地冰蓋的影響是至關(guān)重要的。然而，進(jìn)冰現(xiàn)有的研究數(shù)值模型很難精確地復(fù)制冰云。現(xiàn)在，發(fā)現(xiàn)利用真實(shí)世界的海洋河流觀察和氣候數(shù)據(jù)，日本的細(xì)菌形成研究人員發(fā)現(xiàn)，來自高緯度的大氣溫暖潮濕氣流攜帶的海洋生物氣溶膠有助于南大洋高緯度地區(qū)冰云的形成。
云由微小的進(jìn)冰水滴、冰粒或兩者的研究混合物組成，是發(fā)現(xiàn)我們星球氣候系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)組成部分。它們?cè)谡{(diào)節(jié)云頂吸收或反射的海洋河流陽光量方面起著重要作用。根據(jù)云的成分，云在不同的高度形成，對(duì)氣候產(chǎn)生不同的影響。理解易受氣候變化影響的極地地區(qū)云的形成尤為重要。這將為我們研究它們對(duì)冰蓋的影響提供關(guān)鍵信息。
雖然數(shù)值模型極大地提高了我們模擬云形成的能力，但它們并沒有準(zhǔn)確地解釋作為云中冰晶形成起點(diǎn)的氣溶膠粒子是如何影響冰云形成過程的。這些偏差會(huì)導(dǎo)致這些模型預(yù)測(cè)大氣中冰云行為的方式出現(xiàn)錯(cuò)誤。
為了提高代表云形成的數(shù)字模型的準(zhǔn)確性，日本國(guó)家極地研究所的助理教授Kazutoshi Sato和井上順利用真實(shí)世界的觀測(cè)以及衛(wèi)星和氣候數(shù)據(jù)，揭示了由于海洋排放的生物氣溶膠而在南大洋形成冰云的機(jī)制。
井上博士解釋說:“發(fā)展與海洋生物氣溶膠相關(guān)的冰云形成知識(shí)，有助于提高數(shù)值模式中云相的性能。”他們的發(fā)現(xiàn)最近發(fā)表在《地球物理研究快報(bào)》雜志上。
它始于2022年11月至2023年3月期間對(duì)南極洲周圍的南大洋進(jìn)行的一次探險(xiǎn)。在那里，研究人員觀察到溫度高于–10°c的冰云在對(duì)流層中部形成。同時(shí)，他們注意到溫度低于–20°c的對(duì)流層上部的液態(tài)水云。通常，冰云在較冷的溫度下形成，因此研究人員有興趣了解為什么這些冰云出現(xiàn)在較溫和的溫度下。
通過反向軌跡分析，他們追蹤到了一股來自南非的溫暖潮濕的氣流。然后利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)，研究人員發(fā)現(xiàn)氣團(tuán)在穿越中緯度南大洋時(shí)遇到了葉綠素a(一種與浮游植物有關(guān)的色素)濃度高的區(qū)域。他們還發(fā)現(xiàn)，在水中有強(qiáng)大和強(qiáng)烈波浪的地區(qū)，空氣中二甲基硫(DMS)的含量較高。
為什么DMS的存在在這里值得注意？
DMS是一種含硫化合物，通常與浮游植物的活動(dòng)有關(guān)，它被認(rèn)為是液態(tài)水云形成的核心。它在大氣中的存在也是海洋細(xì)菌的指標(biāo)。由于高波浪條件產(chǎn)生的海浪，這些細(xì)菌可以被釋放到大氣中。根據(jù)研究人員的說法，這股來自中緯度南大洋的潮濕暖空氣流中的海洋細(xì)菌充當(dāng)了冰核顆粒，有助于南大洋高緯度地區(qū)高于預(yù)期溫度的冰云的形成。
“使用云粒子傳感器探測(cè)器，我們?cè)诟呔暥葴囟雀哂?0°C的地方探測(cè)到冰云，靠近來自中緯度的溫暖潮濕氣流。這些溪流通常被稱為大氣河流，”Sato博士說。
“AR在高波浪條件下接收來自中緯度海洋的海洋生物氣溶膠。這些生物氣溶膠到達(dá)了冰云形成層。我們的觀察表明，這些通過AR傳播的海洋生物氣溶膠有助于在相對(duì)高溫的條件下形成冰云。”
氣候模型在精確模擬高溫條件下冰云的形成時(shí)遇到了困難。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究的發(fā)現(xiàn)可以使氣候條件的數(shù)字模擬更加精確，特別是在脆弱的極地地區(qū)。