南大洋的空氣比任何地方都乾淨?事實證明想淨化大氣需要雲和雨

空氣污染是各種微小固體或液體粒子,以及看不見的氣體如臭氧和一氧化碳混合的結果,

即懸浮在空氣中的固體、液體顆粒和氣體氣溶膠。最終一起形成了在炎熱的夏天,籠罩在城市天際線上的霧霾。

其中臭氧污染,多來自排氣管和工廠煙囪的廢氣與煙霧。並且它會導致各種肺部疾病。

而微粒污染則主要是由汽車、製造業、發電廠和農業產生的。甚至一些微粒非常微小,還可以穿過身體的自然防禦而進入血液。

此外,更令人感嘆的是有研究表明,空氣污染可以跨越地理界限,影響數百公里外的地方。

不過有趣的是,地球依舊存在着一片淨土。同時科學家們還認爲,他們已經在在那裡發現了世界上最乾淨的空氣。

那就是環繞着南極洲,位於南大洋上空的地方。該結論源於一次在對南大洋生物氣溶膠成分的研究。

那是在測量南緯40度以南南大洋生物氣溶膠組成時,確定了一個不受人類相關活動影響的大氣區域。

即供給南大洋低層雲層的邊界層空氣是非常純淨的,甚至都沒有被稱爲氣溶膠的顆粒。

顯然對此研究人員也很驚訝,畢竟天氣和氣候連接着世界的各個地區,很難在地球上找到任何未被人類污染的地方。

而爲了解開這個謎團,他們開始對海洋邊界層(與海洋直接接觸的大氣低層)中的空氣進行採樣。最終發現雲和雨在淨化大氣中起着至關重要的作用。特別是獨特的蜂窩狀的雲。

上圖:澳大利亞海洋國家設施的R/V探測器上的氣溶膠過濾採樣器,正在探測南大洋上空的空氣。

要知道這些蜂窩狀的雲,在調節氣候方面起着重要作用。例如當蜂窩封閉時,它會更白更亮,並能將更多的陽光反射回太空。所以這些雲有助於保持地球涼爽。另一方面,開放的蜂窩又會讓更多的陽光照射進來。

上圖:衛星下的真彩色圖像,顯示了研究區域以及南大洋上封閉和開放式的蜂窩狀雲。

此外,蜂窩是開放的還是封閉,也與它們能產生的降雨量有關。因爲以上研究結果顯示,南大洋作爲地球上雲量最多的地方,其空氣最清新的日子與開放式蜂窩雲的存在有關。

他們認爲這是因爲這些雲產生了零星但強烈的陣雨,似乎將空氣中的氣溶膠粒子“洗”掉了。

顯然這有點違背直覺,但事實證明,與充滿雲的蓬鬆白色蜂窩相比,開放的蜂窩雲往往包含更多水分,也能產生更多雨水。

因此看起來不那麼多雲的天氣,實際上引發了最有效的沖掉氣溶膠的陣雨。特別是開放式蜂窩更爲常見的冬季,空氣最是清新。所以想要更乾淨的空氣,我們或許需要更多的雨水。