巨大的尘埃颗粒正在全球范围内传播,而造成影响的物理力量仍然存在于空气中,隐藏在风中的某个地方。
不管是什么,这种神秘的影响力是如此强大,它可以输送比我们想象的大 50 倍的颗粒,将这些巨大的碎片从干旱的撒哈拉沙漠一路带到热带加勒比海。
这是一项违反物理定律的成就,这很少是一个好兆头。这可能意味着我们一路走来犯了一些错误,并且由于我们的无知,我们可能忽略了一个重要的驱动因素。
近 30 年来,科学家们已经知道,在撒哈拉沙漠扬起的细小尘埃颗粒经常会随着全球风吹向距家乡 3,500 公里(2,000 英里)的加勒比海。
最初,这种外来的沙漠尘埃云被认为含有直径不大于 0.01 至 0.02 毫米的颗粒。
但最近,当科学家们开始收集灰尘样本从大西洋的漂浮浮标和水下陷阱中观察到的颗粒物的巨大尺寸超出了他们的预期。
2013 年至 2016 年间,荷兰皇家海洋研究所 (NIOZ) 发现了一些直径为 0.45 毫米的尘埃颗粒,比人们一度认为的全球风所能携带的颗粒物大了近 50 倍。
“这些尘埃颗粒从撒哈拉沙漠中扬起,在各大洲之间传播,当它们最终落在我们的汽车上或造成我们一年前看到的那种怪异的橙色天空时,大多数人最了解它们,”解释合著者吉尔斯·哈里森(Giles Harrison)是雷丁大学大气电学研究员。
“然而,现有的想法不允许如此巨大的粒子在大气中传播如此之远的距离,这表明存在一些未知的大气过程或过程组合使它们保持在空中。”
坏消息是,如果低估了风的携带能力,我们可能会严重偏离我们的气候模型。
毕竟,如果像石英这样的大颗粒可以输送如此远的距离,这些材料可能会影响云的形成和全球气候系统。
“迄今为止,灰尘和灰烬携带的证据意义重大,因为这些颗粒影响地球周围的辐射传输和海洋中的碳循环,”说哈里森.
灰尘似乎是一个无关紧要的麻烦,但如果足够多的灰尘聚集在我们的大气中,它就会打破微妙的平衡,改变入射阳光和地球发出的热量的路径。
正如他们分散和吸收入射的太阳辐射,这些大颗粒有能力真正改变上面的云层,影响我们星球的天气和气候。
通过悬浮在天空中,所有这些灰尘甚至会对热带气旋发展。
所有这些重尘埃在天空中停留的时间是惊人的。最后,研究表明,雨,而不仅仅是重力,是许多最终从天上掉下来的颗粒的原因。
在如此巨大的负担下,酸性水滴被带到海洋最深处,进一步影响食物链和海洋碳循环。
但尽管它们具有深远的影响,迄今为止大多数气候模型都忽略了这些大尘埃颗粒。这些计算所依据的物理定律不允许大于 10 μm 的粒子传播这么远,即使在高风速下也是如此。
一定有其他东西让这些尘埃颗粒保持在空中——我们只是不知道那是什么东西。尽管研究人员已经探索了一些解释,包括立式混合、电力和湍流,答案仍然难以捉摸。
“较大的尘埃颗粒长期漂浮在大气中的事实被认为与重力的物理定律相冲突,”说主要作者 Michele van derDoes 是 NIOZ 的研究员。
“我们表明,通过大气中的力和运动的结合,大尘埃颗粒确实可以在大气中停留更长时间并在那里产生影响。”
现在,作者呼吁未来的气候模型纳入比以往更大的尘埃颗粒的影响。
该研究发表于科学进步。