科学家推测给人类重要提醒
地球上最原始的空气在哪里
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地球上最原始的空气在哪里

2020-10-11 11:25 主页 来源:未知
地球上最原始的空气在哪里





地球上最原始的空气在哪里?
 
 
 
 
对于大部分人来说,地球上最原始的空气早已消失殆尽了吧?其实不然,科学家们刚刚对地球上最原始的空气进行了采样,并且还发现了一些重要的信息!
 
说实话,最原始的空气所在地确实鲜有人问津,它就在南大洋。南大洋是一个巨大的开阔水域,环绕着整个地球南极洲和南半球大陆之间。它是地球上云量最大的地方,反射或穿过云层的阳光能量在全球气候中占比相当高。它极大地影响地球的天气模式、洋流、南极海冰覆盖、海面温度,甚至热带地区的降雨量。
 
 
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但由于南大洋距离人类居住区域相对遥远,因此人类对那里云层的实际研究很少。由于缺乏数据,模拟当前和未来气候的计算机模型预测到,与卫星实际观测到的相比,太阳光到达海洋表面的程度差异过高。造成这种不准确的主要原因是模型模拟云的过程有些出入,为了使模型正确运行,研究人员需要了解云如何形成的过程。
 
因此,为了研究在南大洋上空的云层中到底发生了什么,大气科学家开始着手研究这块“世外桃源”。结果,他们的发现令人惊讶,与北半球的海洋不同,科学家在南大洋上空取样的空气几乎不含陆地颗粒物。这意味着云层可能不同于其他海洋之上的云层,这些结果可以帮助我们改进气候模型。
 
云的构成
 
 
 
 
我们知道,云是由微小的水滴或冰晶组成的,或者通常是两者的混合物。这些形成于空气中的小颗粒类型在决定液滴或冰晶的形成中起着很大的作用。这些粒子可以是自然的,如海雾、花粉、灰尘甚至细菌,也可以是来自汽车、炉子、发电厂等人类来源的。
 
在行外人看来,冰云和液态云看起来大同小异,其实它们有着截然不同的性质。冰云反射的阳光较少,沉淀较多,而且不会像液态云那样持续很久。这与天气和气候模型有关,也与周围云层的种类有关。
 
原始的气候模型对预测南大洋上的冰云值过高,与正常的卫星读数相比,液态云值显然不够。但是,围绕两极的卫星测量很难进行,而且比其他地区更不精确,因此科学家希望收集实际存在多少液态云的直接证据,并确定液态云的真正值。
 
这就是科学家目前想要解开的谜团:为什么液态云比模型想象的要多?为了解决这个问题,我们需要知道南极洲周围大气中漂浮着什么样的粒子。
 
南大洋上空的云数据线索:细菌
 
先前的模拟研究表明,在南大洋上发现的形成冰的粒子可能与在北半球发现的粒子大不相同。我们知道尘埃相当于一种催化剂,可以导致冰云的扩散,但由于南半球缺乏尘埃的陆地资源,一些科学家推测,其他类型的粒子可能正在推动南大洋上的冰云形成。由于大多数模型都是基于北半球的数据,如果大气中的粒子在南半球有所不同,那就可能解释错误。
 
由于南大洋周围的粒子并不多,所以我们很难直接测量南大洋上空的粒子组成。因此,为了帮助我们追踪云层内部的物质,科学家采用了一种间接的方法:空气中的细菌。
 
毫无疑问,大气中充满了微生物,在返回地球之前,它们被气流携带了数百到数千公里。这些细菌是独一无二的,它们可以告诉我们空气的来源。由于科学家知道大多数细菌生活的环境,所以可以通过观察空气样本中的微生物来确定空气的来源。一旦我们知道了这一点,我们就可以预测空气中的微粒来自何处,也就是细菌通常生活的地方。
 
海洋细菌
 
在世界上大多数海洋地区,特别是北半球有很多陆地,空气中既含有海洋颗粒物,也含有陆地颗粒物,这就是科学家在南大洋找到的证据。
 
在科罗拉多的实验室里,科学家用冷冻过滤器安全地将细菌的DNA提取出来,并对其进行测序,以确定他们捕获的物种。令人惊讶的是,这些细菌基本上都是生活在南大洋的海洋物种,里面几乎没有发现陆地细菌。如果细菌来自海洋,那么形成云的粒子也来自海洋。这就是我们要找的答案。
 
冰核粒子在海水中非常罕见,海洋粒子非常容易 形成液态云。由于空气中大部分是海洋颗粒物,科学家预计云层主要由液滴构成,再加上大多数模型对这一地区的云层的处理方式与对北半球更为尘嚣的云层的处理方式相同,所以这些模型会出现误差。
 
结论
 
现在我们知道夏季南大洋云团是由纯海洋粒子形成的,下一步我们需要弄清楚在其他季节和更高海拔地区是否也是如此。因此科学家必须对靠近海洋表面和高空的云层有了更好的了解。
 
发现南大洋上空的空气粒子主要来自海洋是一个了不起的发现。它不仅改善了全球气候模型,还意味着我们确认南大洋是地球上环境最原始的地区之一!
 
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