Аэрозоль – это коллоидная дисперсия жидких или твердых частиц (диаметром 0,1–100 мкм) в газе. Например, это дым (твердые частицы в воздухе), туман и дымка в атмосфере. В больших количествах аэрозоли часто рассматриваются как загрязнители. Частицы аэрозоля могут оставаться в суспензии в течение нескольких часов или даже неопределенно долгое время.
Коммерческие аэрозольные спреи широко используются в качестве инсектицидов, освежителей воздуха, красок, косметики и т. д.
Три различных типа аэрозоля значительно влияют на климат Земли. Это вулканические аэрозоли, пустынная пыль и искусственные аэрозоли.
Вулканический аэрозоль
Вулканический аэрозольный слой образуется в стратосфере после сильных извержений вулканов. В основном аэрозольный слой образуется газообразным диоксидом серы, который превращается в капли серной кислоты в стратосфере в течение недели или нескольких месяцев после извержения. Ветры в стратосфере распространяют аэрозоли до тех пор, пока они практически не покроют весь земной шар. После образования эти аэрозоли остаются в стратосфере около двух лет.
Вулканические аэрозоли хорошо отражают солнечный свет, уменьшая количество энергии, достигающей нижних слоев атмосферы и поверхности Земли, охлаждая их.
Пустынная пыль
Вторым типом аэрозоля, который может оказать существенное влияние на климат, является пыль пустынь. Снимки, полученные с метеорологических спутников часто показывают пылевые завесы, стекающие к Атлантическому океану из пустынь Северной Африки. Подобные завесы пыли стекают с пустынь и на азиатском континенте. Частицы в этих пылевых струях представляют собой мельчайшие частицы грязи, выдуваемые с поверхности пустыни. Однако они относительно велики для атмосферных аэрозолей. И поэтому, как правило, очень быстро выпадают из атмосферы. Если, конечно, они не были унесены на относительно большие высоты (5 километров и выше) интенсивными пыльными бурями.
Поскольку пыль состоит из минералов, ее частицы поглощают солнечный свет. А также рассеивают его. Благодаря поглощению солнечного света частицы пыли нагревают слой атмосферы, в котором они находятся. Считается, что этот более теплый воздух препятствует образованию грозовых облаков. Считается также, что из-за подавления грозовых облаков выпадает меньше дождя. Что способствует дальнейшему расширению пустыни.
Искусственный аэрозоль
Третий тип аэрозолей возник в результате человеческой деятельности. Концентрация антропогенных сульфатных аэрозолей в атмосфере начала быстро расти с начала промышленной революции. Считается, что при современных уровнях производства антропогенные сульфатные аэрозоли перевешивают природные сульфатные аэрозоли.
Концентрация аэрозолей является самой высокой в северном полушарии, где сосредоточена основная промышленная деятельность. Сульфатные аэрозоли не поглощают солнечный свет. Но они могут отражать его. Тем самым уменьшая количество солнечного света, достигающего поверхности Земли. Считается, что сульфатные аэрозоли выживают в атмосфере в течение 3-5 дней.
Сульфатные аэрозоли также попадают в облака, где они вызывают увеличение количества облачных капель. Но, при этом, уменьшают размеры самих капель. Это приводит к тому, что что облака начинают отражать больше солнечного света, чем без присутствия сульфатных аэрозолей. В дополнение к тому, что облака становятся более отражающими, также считается, что дополнительные аэрозоли заставляют загрязненные облака жить дольше. И отражать больше солнечного света, чем незагрязненные облака.
Климатическое воздействие аэрозолей
Ожидается, что дополнительное отражение, вызванное загрязнением аэрозолями, окажет влияние на климат, сравнимое по силе с возрастающими концентрациями атмосферных газов. Однако эффект от аэрозолей будет противоположен эффекту увеличения следовых газов в атмосфере. Они спровоцируют охлаждение, а не нагревание атмосферы.
Ожидается, что согревающий эффект парниковых газов будет иметь место повсюду. Однако охлаждающий эффект аэрозолей будет в некоторой степени зависеть от региона. То есть расположения промышленных зон. Никто не знает, чем закончится потепление атмосферы в одних регионах и похолодание в других. Климатические модели все еще слишком примитивны, чтобы дать нам надежную информацию о возможных результатах. Текущие наблюдения накопления аэрозолей доступны только для нескольких мест по всему земному шару. И эти наблюдения являются фрагментарными.
Понимание того, сколько загрязнителей на основе серы присутствует в атмосфере, очень важно для оценки эффективности существующих стратегий борьбы с загрязнением атмосферы диоксидом серы.
