科学探索|研究人员观察碳颗粒在大气中的停留与成核反应的状况研究人员观察碳颗粒在大气中

有一种顽固的吸热颗粒在地球的大气层中漂浮着，最初它并不亲水而专注于吸收光线，随着时间的推进，大气层中的黑碳最终吸收了足够的水而从天空中坠落。在此期间，黑碳吸收了太阳的能量，加热了周围的空气，产生了一种辐射效应。
【科学探索|研究人员观察碳颗粒在大气中的停留与成核反应的状况】

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新鲜的、刚刚生成的黑碳往往是疏水的，随着时间的推移，颗粒老化，变得更加吸湿，或能够从空气中吸收水分。但是，黑碳什么时候开始吸收水，充当云核，并以降雨的形式将自己从大气中移除？
研究人员先前在实验室中调查了黑碳的吸湿条件，由于对化学来源和水蒸气条件的调查有限，在所有这些研究中，针对黑碳的云核值只能是间接测量。
在Hu等人的一项新研究中，研究人员同时测量了云凝结核和黑碳颗粒的浓度。采样地点在中国武汉的交通繁忙的道路和工业中心附近，武汉是一个位于中国中部的大都市。
他们首先校正了颗粒的大小，然后测量了大气中一定水平的水过饱和度下的云凝结核和单个黑碳颗粒。研究小组发现，在0.2%的过饱和度下大约一半会成核并沉淀出来的黑碳颗粒的大小为144±21纳米。作者说，这些含黑碳的颗粒如何能够作为云核，是由它们的大小与它们的表面性质决定的，一般来说，他们在空气的饱和度越低，颗粒必须越大才能产生成核反应。
此外，研究小组发现，一个颗粒本身可能影响成核的大小。例如，颗粒中的有机物含量或黑碳上的任何涂层都会改变吸湿性，从而改变活化程度。
研究小组指出，他们的工作可以帮助改善对大气中悬浮黑碳颗粒的寿命的估计，从而改善这些颗粒可能产生的辐射影响。