科学家探测纳米比亚云朵或解全球变暖谜题
时间:2017-12-07

  科学家在纳米比亚探索云彩或解决全球变暖之谜

  在纳米比亚的沿海地区,一层烟雾在一年中在低云上漂流数月。这是研究气候科学中最棘手问题的最佳场所,也是研究烟雾如何相互作用,从而影响全球变暖的问题。这个自然实验室正在进行一个空中研究项目。

  此前,法国和英国的合作者希望扩大当地的抽样检测范围,但是该团队未能解决纳米比亚的外交路障问题。美国航空航天局几乎取消了本季度的飞行任务,然后才能进入该国的外交使命,现在,使命领袖终于开始研究云烟的影响,可以毫不夸张地说,这构成了最大的不确定性未来的气候模式,加州NASA埃姆斯研究中心的大气科学家Jens Redemann,ORACLES溶胶及其相互作用项目的首席研究员。

  像智利和加利福尼亚州一样,纳米比亚也有一种持续的沿海雾气:在近海区域有一层相对较薄的云浮。今年8月,盛行的风向改变了方向,大约三个月的时间里,风将海面上的烟雾吹到了海面上空,云层和烟雾整齐地分开,而在最远的西部,烟雾与云层保持混合,这为科学家们提供了一个理想的自然实验室,以观察云雾与烟雾的复杂相互作用及其气候效应。

  大气科学家们已经深入了解云层和烟雾自身如何变化。例如,明亮的白色云彩将光线反射到天空中,冷却地球。如果气溶胶像散发硫酸盐颗粒的火山一样亮,也会产生冷却效果。另一方面,烟粒吸收光线,使地球变热。尽管科学家们并不清楚非洲的烟雾从海洋中漂移到底会发生什么样的化学反应,但是他们认为它可能含有大量的棕色碳,因为它来自烧毁的植物,这会使烟尘和烟尘硫化物,这样就会陷阱反射热量。

  当云和烟雾重迭时,事情变得更加复杂。当非洲的烟雾吹过白云时,它吸收了一些由云层反射的热量,打开了恒温器,但是在云层内部,烟雾却有相反的效果,它比黑暗海洋表面,反射太阳辐射和破坏气候。

  烟雾颗粒也会影响云层。通过吸收热量,气溶胶可以蒸发附近的云滴,减少云反射率,并使温暖效应变得复杂。另一方面,通过加热大气,气溶胶使空气稳定,防止云变干燥变薄。

  事实上,在轻云的背景下,看不见烟,使卫星难以从上面往下看。因此,这3000万美元的ORACLES任务将直接进入混合层。执行任务的装备将是由美国海军最初研制的美国航空航天局的P-3低空涡桨飞机,用于搜寻潜艇,飞行高度在4至6公里,载有可以上下观察的设备直接从空中采样,其飞行路径随着转弯和高度的突然变化而变化,雷德曼说飞行员喜欢它,但是科学家并不那么热心,很多人坐在那里,经常呕吐。

  有些飞机将停留在特定的尺寸和经度上,无论白天的云雾和烟雾如何,因为气候建模者需要在横截面上收集数据。其他将根据各种情况和机会,取决于天气的变化。其中一个计划是飞往非洲海岸1600公里的阿森松岛,它将沿着烟雾层向西,观察它随着时间的推移如何发生化学变化。

  ORACLES还将使用携带ER-2(一种易受攻击的U-2间谍飞机的变种)的相机,该相机将沿着20公里的高度巡航以提供背景图像。这是我们的私人卫星。雷德曼说。与此同时,阿森松岛将建立一系列传感器和雷达。

  ORACLES团队的观察将有助于更好地预测区域气候变化。气候模式显示,气候格局将在温暖的月份发生变化,南部非洲将变得更加炎热。但是,如果非洲国家减少火灾数量并限制烟雾,这个预测最终可能会变得站不住脚。华盛顿大学的ORACLES大气科学家罗布·伍德(Rob Wood)说,去除气溶胶会减少积雨云的倾向,地区将变得更加潮湿。

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