日期:[2022年12月21日] -- 智慧生活报 -- 版次:[A5]

天空是什么颜色气溶胶“说”了算

  和病毒作斗争的同时,我们认识了一个名词——气溶胶,病毒在空气中传播就离不开它。最近,为了防止气溶胶带着病毒进入家中,有网友甚至将下水道都堵了……
  气溶胶究竟是一种什么东西,它来源于哪里?能干什么事情?记者采访了山西省人工增雨防雷技术中心和山西省气象灾害防御技术中心的相关专家。专家介绍,气溶胶不仅仅可以传播病毒,大自然中很多现象的形成,都是它的“功劳”,比如,在空无一人的楼道里或马路上,仍然可以闻到阵阵烟味传来;万里无云时天空是蓝色的,太阳落山时又变成红色……
气溶胶在大气中无处不在
  气溶胶究竟是什么?山西省人工增雨防雷技术中心杨俊梅介绍,气溶胶是一种悬浮在空气或其他气体介质中的气态分散系统,能够以固态或液态颗粒存在,在大气中无处不在,大小通常在0.01-100微米(μm)之间。气溶胶是空气中一种较为复杂的污染物,烟、雾、微尘颗粒、霾等是其在自然界中的主要存在形式。
  气溶胶颗粒是一种大气微量成分,可能来源于你打喷嚏时的飞沫,可能由沙漠中卷起的灰尘或汽车排出的尾气产生,也可能来自火山喷发时产生的火山灰。“按照不同的分类方法,气溶胶可分为不同的种类。”杨俊梅介绍,按照来源,气溶胶可以分为一次气溶胶和二次气溶胶。产生后直接进入大气中的,是一次气溶胶;产生后又经过污染物的转化而形成的,是二次气溶胶。按照来源,还可分为天然源和人为源,天然源包括风吹过后产生的微尘、森林燃烧后的烟尘、火山喷发生成的火山灰等散落物或者海水蒸发生成的盐粒子等,人为源则指交通运输或工业生产排放到大气的烟尘、化石或非化石燃料的燃烧等。
  按照粒子的物理性质,可分为固态气溶胶、液态气溶胶和固液混合态气溶胶,如烟和尘为固态气溶胶,雾为液态气溶胶,烟雾为固液混合态气溶胶。
  按照粒子尺度的不同,又可分为总悬浮颗粒物(TSP)、飘尘、降尘和可吸入粒子四类。总悬浮颗粒物是指粒径小于100微米,分散在大气中的气溶胶粒子;飘尘是指粒径在10微米以下,能长时间在大气中漂浮的气溶胶粒子;降尘是指粒径大于10微米,在重力作用下能沉降的颗粒;可吸入粒子是粒径小于10微米,能进入呼吸系统的微粒。根据化学成分的不同,气溶胶包括硫酸盐、硝酸盐、有机物和微量元素等几种分型。
云和降水的形成,气溶胶必不可少
  气溶胶粒子很小,但普遍存在于世界的每个角落,如此广泛分布的气溶胶粒子,在大气中有何作用?
  山西省人工增雨防雷技术中心申东东介绍,气溶胶的存在,使得我们看到的天空变得色彩斑斓。比如,我们看到的天空是蓝色的,而太阳落山时成为红色的,这就是因为气溶胶质点能发生光的散射。
  此外,气溶胶还有一个更重要的用处,即云和降水形成过程中不可缺少的前提条件之一。
  通过吸收和散射太阳辐射,气溶胶粒子能够影响地球和大气系统能量平衡,进而对全球气候系统产生影响,即直接气候效应。气溶胶粒子具有分布不均匀、变化尺度小、复杂性的特点,多集中于大气的底层,可以作为云的凝结核或者大气冰核对云微物理结构产生影响,进而改变云的特性,如形状、云量、寿命等,间接对云的辐射特性和降水产生影响,即间接气候效应。“在气溶胶和降水相互作用的研究中,科学家们发现,硫酸盐型气溶胶和黑碳型气溶胶能够明显地改变降水强度和分布。”山西省人工增雨防雷技术中心封秋娟介绍,这两种气溶胶均为吸湿性气溶胶,它们的增加,对大气温度和太阳辐射均有影响,进而能改变大气环流和降水。这两种吸湿性气溶胶,主要来源于工业生产、生物质燃烧和化石燃烧。
  气溶胶是云和降水过程中的重要环节,但由于其来源复杂,不同区域气溶胶特性差异也很大,从而导致各地云滴数浓度、谱分布、冰雪晶数浓度等微物理性质和降水的不同。因此,气溶胶和云相互作用的关系很难被量化,使气溶胶间接效应的研究具有很大的不确定性。
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