Ученые обнаружили скрытый источник таяния снега: темно-коричневый углерод

Фото из открытых источников

Лесные пожары оставляют после себя мощные климатические нагреватели, частицы, которые усиливают поглощение солнечного света и нагревают атмосферу. Падая на снег, как шерстяное пончо, эти аэрозоли затемняют и уменьшают отражательную способность поверхности заснеженных мест.

Но до сих пор не было понятно, как именно различные типы частиц дыма способствуют этим эффектам. В исследовании, недавно опубликованном в npj Climate and Atmospheric Science, ученые из Вашингтонского университета в Сент-Луисе моделируют, как темно-коричневый углерод (d-BrC) — поглощающий свет, нерастворимый в воде органический углерод — от лесных пожаров играет гораздо большую роль в качестве нагревающего снег агента, чем было зафиксировано ранее. Он в 1,6 раза сильнее, чем то, что исследователи ранее считали главным виновником, черный углерод.

На Тибетском плато и в других регионах средних широт отложение водонерастворимого органического углерода на снегу было зафиксировано ранее. «Но никто на самом деле не заглядывал под капот, чтобы исследовать потенциал таяния снега», — сказал профессор Раджан Чакрабарти из Вашингтонского университета.

Команда сравнила d-BrC со «злым родственником» черного углерода, и, подобно черному углероду, лесные пожары оставляют его на снежных шапках. Эти частицы нельзя смыть или отбелить до такой степени, чтобы они потеряли свою поглощающую способность. А когда снег теряет свою отражательную способность и нагревается, это повышает температуру окружающего воздуха и еще больше ускоряет цикл потепления.

Без учета d-BrC исследователи, вероятно, недооценивали таяние снега из- за отложений дыма от лесных пожаров, и это исследование обеспечит более точные климатические модели и измерения. Поскольку масштабные лесные пожары становятся все более повсеместными, политикам придется выяснить, как смягчить эту форму углерода, чтобы уменьшить аномальное таяние снега. Хотя d-BrC поглощает немного меньше света, чем черный углерод, он компенсирует это количеством, будучи в четыре раза более распространенным в шлейфах лесных пожаров по сравнению с BC.

Команда планирует и дальше документировать реальные эффекты d-BrC на работе, когда они перейдут к экспериментальной фазе исследования. Как проводить эксперименты со снежным аэрозолем, не выходя в поле? В этом случае они получают снежный шар высотой четыре фута для лаборатории.

«Мы будем сбрасывать распыленные капли воды в верхнюю часть камеры, создавая снег, а затем наносить на него аэрозоли», — сказали ученые.