怀俄明大学的研究人员领导了一项研究，发现源自南非的生物质烟雾飘移到东南大西洋，大大增强了那里低层云的亮度-产生了一种反射过程，实际上有助于冷却地球并抵消温室效应。 。
“如果改变了粒子，就改变了云的组成，” 大气科学系的威斯康星大学教授和怀俄明州气候科学优秀教授刘晓红说。“在我们的研究中，我们发现烟雾降下来并且可以在云层中混合。改变的云更能反射阳光。明亮的云层抵消了温室效应。它会产生冷却。”
Liu是3月5日(今天)在《科学院院刊》(PNAS)上发表的题为“ 来自南部非洲的生物质烟能显着提高东南大西洋层积云的亮度 ”的论文的通讯作者。。该期刊是世界上最负盛名的多学科科学丛书之一，涵盖范围涵盖生物，物理和社会科学。
柳河大学研究小组的威斯康星大学研究助理郑露是该论文的主要作者。两人利用位于夏安的大气研究中心(NCAR)-怀俄明州超级计算中心进行了烟雾及其对云的影响的高分辨率计算建模。
该论文的其他撰稿人来自马里兰大学-巴尔的摩县大学(UMBC)。科学技术大学;宇航局戈达德太空飞行中心;和密歇根大学。
多年以来，科学家们断定，烟雾总体上通过吸收烟雾下的云层会反射的光来减弱云层的冷却效果。这项新研究没有对这种现象提出异议。然而，更重要的是，这项新研究发现烟雾和云层比以前认为的更接近。这使云层更能反射光，从而加快了云层的冷却效果。这是由于烟雾中的微小气溶胶颗粒充当了形成云滴的核心。
“本文的目的是研究这些竞争过程。该论文的合著者，UMBC物理系副教授张志波问。
使用先进的计算机模型，Liu解释说，自工业革命以来，人类活动产生的二氧化碳(CO2)提供了每平方米1.66瓦特的温室效应，并在全球范围内均匀分布。火灾烟雾产生更大的冷却效果：每年火灾季节，在东南大西洋上每平方米7瓦。
“我们的团队是第一个量化这种增亮效果的人，” Liu说。“这(云中的烟雾)将更多的太阳辐射反射到太空，从而减少了到达地球表面的太阳辐射。这会产生冷却效果。”
每年七月至十月的火季期间，来自南非的燃烧生物质的气溶胶都会散发到大气中。许多是野火，而其他大火是有意清除农田的。刘说，这些大火产生了大量的烟雾，以至于它们在太空的卫星图像上都可以观察到，并指出了他电脑屏幕上显眼的红色斑点。
刘解释说，这些气溶胶向西穿越东南大西洋，并与下面的层积云层相互作用，层积云层位于海平面以上约1公里处。
先前的研究表明，这种气溶胶通过散射和吸收太阳辐射极大地搅动了大气辐射平衡的顶部，并通过改变低层对流层的稳定性改变了云的性质。
刘说，这项最新研究利用最先进的计算机建模和卫星观测技术，发现混入云中的气溶胶充当了云凝结核，并增加了平积云的亮度。这导致地球大量冷却。
该研究小组最终希望通过改善这种气候模型如何解释云以及与从各种来源(包括发电厂，汽车，沙漠和海洋)排放的气溶胶相互作用的方式来完善全球气候模型。随着时间的推移，他们计划量化气溶胶对地球气候系统的冷却作用的程度，这可能掩盖了CO2的温室效应。但是，这种掩蔽的程度是未知的。
“这就像一个难题，”刘说。
能源部科学办公室，NASA和位于夏安的NCAR-怀俄明州超级计算中心对这项研究提供了支持。