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一支由美国加利福尼亚州大学圣地亚哥分校挂帅的大气化学研究员小组向被视为的气候变化学的“圣杯”又
一支由美国加利福尼亚州大学圣地亚哥分校挂帅的大气化学研究员小组向被视为的气候变化学的“圣杯”又迈进了一步:在研究过程中,他们首次直接探测到了冰云内部的生物粒子。

下雪的云:有用吗?科学家报告了第一个可量化的观测结果。

[美国《航宇日报》2006年4月20日报道]
目前美国组织了一个由加利福尼亚大学圣地亚哥分校Scripps海洋学院的大气科学家Veerabhadran
Ramanathan领导的研究小组,正在印度南面的马尔代夫群岛,利用三架Manta型无人机研究污染物质对云层形成的影响以及受污染云层对地球表面的影响。Veerabhadran
Ramanathan科学家主要从事有关大气、云、大气微粒、海洋的辐射特征与气候特征的观测与模拟研究。该小组利用三架Manta型无人机进行搜集数据,一架飞行在云层下面,专门采集有多少污染物质进入云层,第二架在第一架上方,用于采集云层对污染物的反应,第三架无人机位于云层上方,主要测量有多少太阳光被云层反射进入空间。这三架无人机在30米直径圆圈内作小半径飞行,飞行高度在6000~12000英尺之间。此次试验从2006年3月3日至3月31日,共计进行了18次数据采集飞行。

研究小组由大气化学教授金姆·普拉瑟的博士生克里·普拉特领导,普拉瑟任职于斯克里普斯海洋学研究所以及加州大学圣地亚哥分校的化学与生物化学系。2007年秋季,研究小组搭乘一架飞机穿过怀俄明州上空的云层,在高速飞行的情况下,提取了水滴和冰晶残余样本。

研究人员将冰晶转变为雪花。

Manta型无人机标称起飞重量为45磅,翼展长8英尺,双尾撑尾翼长也是2.44米,载荷重量为15磅。

对冰晶进行的分析显示,它们几乎完全由尘埃或包括细菌、真菌孢子和植物材料在内的生物粒子构成。长久以来科学家便知道,微生物或微生物的某些部分可进入空中并借助空气传播这种方式进行长途旅行。但在直接获得有关其参与云冰形成过程的现场数据方面,这项研究还是第一次。

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普拉特领导的研究小组进行的层状云内冰实验获得美国国家科学基金会以及国家大气研究中心的资助。实验结果刊登在5月17日的在线版《自然地球科学》杂志上。普拉特说:“如果我们了解使云集结的粒子来源及其丰富程度,我们便能确定不同来源对气候的影响。”

科学家们第一次获得了直接的、可量化的观测,观测到增加的降雪——从冰晶的生长,到云层中发生的过程,到最终的降雪。

当时,研究人员搭乘由国家大气研究中心操作的一架装有特殊仪器的C-130飞机飞越怀俄明州上空,并在飞行过程中对研究对象进行观测。借助这架飞机,斯克里普斯海洋学研究所领导的研究人员第一次直接探测到了云中靠空气传播的细菌,探测结果同样刊登在5月17日的在线版《自然地球科学》杂志上。

美国国家科学基金会(NSF)支持的项目,名为SNOWIE (Seeded and Natural
Orographic Wintertime
Clouds,爱达荷实验),于2017年1月7日至3月17日,在爱达荷州的Payette盆地附近,位于博伊西以北50英里处。

靠空气传播的微小粒子——浮质对云形成的影响是有关天气和气候问题中科学家最难理解的部分。在气候变化学领域,很多预测均来源于有关气候现象的电脑模拟,而在通过建模对未来气候进行预测时,浮质对云形成的影响则是科学家眼中最不确定的因素。

这项研究是与总部位于博伊西的爱达荷电力公司合作进行的,该公司通过水电站提供了很大一部分电力。

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