云合作挑战了目前对极地和海洋地区气溶胶颗粒形成的理解

大气气溶胶颗粒使云层变得更亮、更广泛，将更多的阳光反射回太空，从而对气候产生强大的净冷却效应。然而，人们对大气中气溶胶颗粒如何形成仍知之甚少，特别是在极地和海洋地区。

在全球范围内，驱动颗粒形成的主要蒸汽被认为是由氨稳定的硫酸。然而，由于极地和海洋地区经常缺乏氨，模型通常会低估这些地区的气溶胶颗粒。

CLOUD 合作的一项新研究现在挑战了这一观点，表明碘含氧酸与硫酸具有协同作用，可大大提高颗粒形成速率。

发表在《科学》杂志上的 论文描述了新发现科学< a i=4>，以早期的 CLOUD 研究为基础，表明即使在完全没有硫酸的情况下，碘含氧酸也会快速形成颗粒。结果表明，气候模型大大低估了海洋和极地地区气溶胶颗粒的形成速率。

“我们的结果表明，气候模型需要包括碘含氧酸以及硫酸和其他蒸气，” CLOUD 发言人 Jasper Kirkby 说道。 “这在极地地区尤其重要，因为极地地区对气溶胶颗粒和云的微小变化高度敏感。在这里，气溶胶颗粒实际上通过吸收否则会损失到太空中的红外辐射并将其重新辐射回地面来提供变暖效应。”

CLOUD 实验正在研究气溶胶颗粒如何在大室内大气条件下从蒸气混合物中形成和生长。它与之前的实验不同之处在于，它保持了超低污染物含量，并且在真实大气条件下精确控制了所有实验参数。这包括使用 CERN 粒子束来模拟银河宇宙射线在对流层任何高度形成的离子。

新的 CLOUD 结果表明，碘含氧酸极大地提高了硫酸颗粒的形成速率。在海洋和极地地区典型的碘含氧酸浓度下(相对于硫酸浓度在 0.1 到 5 之间)，云测量表明，与之前的估计相比，硫酸颗粒的形成率增加了 10 到 10 000 倍。

CLOUD 团队发现这种增加归因于两种效应：首先，亚碘酸替代氨来稳定新形成的硫酸颗粒，防止蒸发;其次，碘酸促进带电硫酸簇的形成。此次合作利用量子化学，证实了碘含氧酸与硫酸颗粒形成速率。

“由于海冰变薄和臭氧浓度上升，过去 70 年全球海洋碘排放量增加了两倍，而且这种趋势可能会持续下去，”柯比说。

“由此导致的海洋气溶胶颗粒和云的增加 根据我们的研究结果，将产生正反馈，加速极地地区的海冰流失，同时在低纬度地区。下一代气候模型将需要考虑碘蒸气。”