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探究雲層有助於深入了解氣候變遷

  發表日期:2022-02-23

  作者:Ecole Polytechnique Federale de Lausanne;翻譯:郭沛孚

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  引用來源:phys.org

  引用來源:CALISHTO Campaign

地球的氣候就像一幅巨大拼圖,想要理解所有的機制需要透過大量的數據及可靠的氣候模式。而可靠的氣候模式需要準確的了解雲層所扮演的腳色,然而目前科學家對其尚未完全明瞭。為了填補這段空白,瑞士洛桑聯邦理工學院(École polytechnique fédérale de Lausanne,EPFL)的大氣過程及其影響實驗室(Laboratory of Atmospheric Processes and their Impacts , LAPI) 與環境遙測實驗室(Environmental Remote Sensing Laboratory, LTE)正聯手進行前所未有的大規模大氣監測。

該研究項目被稱為CALISHTO(Cloud-AerosoL InteractionS in the Helmos background TropOsphere)。自2021年的九月起,科學家們於伯羅奔尼撒半島(Peloponnese peninsula)中心的荷米斯山脈(Mt. Helmos)進行密集觀測實驗。此實驗花費數個月的時間,對每一天中不同時段的氣膠進行詳細的調查。除了基礎的氣象參數外,此實驗著重於觀測各種空氣中懸浮粒子各項物理與化學性質,例如粒子大小、粒子數量、化學成分、密度、光學特性,甚至生物含量等等。這些懸浮粒子常被稱為「氣膠」,水蒸氣在氣膠上凝結進而形成雲,擔負著「種雲」的工作,沒有氣膠,天空中將很難形成雲。而雲的類型取決於氣膠的數量和它們的大小、化學特性等,透過觀察討論空氣中粒子和雲特性的變化。雲像一層面紗般覆蓋於地表,反射大量陽光;但另一方面,雲也會阻擋地球對外的長波輻射,減緩地球的散熱作用,影響地球整體輻射收支。了解雲的形成過程將有助於提升對氣候系統與全球暖化的認知,也能更加了解地區的降水及水文循環,其對生態系統和農業的淡水供應有直接影響。

伯羅奔尼撒半島地處於地中海畔,迎接來自北邊歐洲大陸、鄰近地中海的海洋性氣膠、以及來自南邊沙哈拉沙漠的沙塵。此處的觀測實驗將可就近觀察人為與自然排放的粒子與溫室氣體所引起的大氣過程,提升人為活動影響自然環境程度的理解。例如到目前為止,科學家們已經發現,來自撒哈拉的沙塵粒子可以大大增強雲中的含冰量,這促進了雲降雨與降雪的能力;另外有趣的是,被當成重要冰凝結核的生物性粒子濃度也會隨沙塵一起增加。這是否意味著這些氣膠可以使雲層比過去更容易降雨或降雪呢?最後的分析將在幾個月後公布。

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