微小的生物颗粒正在影响北极上空的云形成

我们已经早就明白了云需要微小颗粒的表面才能使水凝结。 从和灰尘颗粒到微塑料，许多物质可以在云成核中起主导作用。

研究人员现在已经进行了精确的计算，消除了生物气溶胶对北极上空这一过程的贡献程度的不确定性。

“我们可以识别冰成核颗粒的蛋白质成分，揭示它们潜在的生物起源，”解释巴塞尔大学环境地球科学家弗朗兹·科南。

“我们的研究结果明确地确定了促进冰核形成的生物颗粒的普遍存在齐柏林天文台”。

斯德哥尔摩大学物理学家加布里埃尔·弗雷塔斯（Gabriel Freitas）和同事从挪威齐柏林山天文台上方的大气中过滤了微米大小的物质。

该团队使用光散射、紫外荧光技术和透射电子显微镜，收集足够的信息来识别和测量每种颗粒类型的最小浓度。

“当我们应对检测这些微浓度颗粒的挑战时，精度至关重要，就像大海捞针一样，”说弗雷塔斯。

当温度和湿度合适时，大气中的水会凝结在微小颗粒上并冻结成冰晶，形成云。

这些粒子的性质仍然存在不确定性的主要来源在气候模型中，与其他地区相比，北极的气溶胶浓度相对较低，因此这些细微的变化会对天气产生深远的影响。

研究人员检测到漂浮在大气气体、灰尘和水蒸气中的生物颗粒。 其中包括果糖和糖醇甘露醇和阿拉伯糖醇，其贡献了夏季所有生物颗粒的 90% 以上。

“虽然阿拉伯糖醇和甘露醇存在于各种微生物中，但它们在空气中的存在与真菌孢子有关，并且可能源自当地来源或长距离大气传输，”解释Karl Espen Yttri，挪威空气研究所的大气科学家。

弗雷塔斯和同事指出，生物气溶胶的水平随着季节的变化而波动。 当温度超过 -15 °C (5 °F) 时出现最高浓度，此前发现该冰核温度与增加生物活性在北极。

研究人员表示：“我们提供了北极地区生物气溶胶颗粒与高温冰成核颗粒之间的直接观测联系。”在他们的论文中写下。

总之，这表明，由于地球变暖，更多的冰雪融化，更多的陆地和海洋暴露在外，生物颗粒的浓度预计会增加，可能导致云量和降雨量增加，进而进一步融化。

“这项研究为北极生物和冰成核颗粒的起源和特性提供了重要的见解，”说斯德哥尔摩大学环境科学家保罗·齐格。

“[这]可以使气候模型开发人员能够改善模型中气溶胶-云相互作用的表示，并减少与人为辐射强迫估计相关的不确定性。”

这项研究发表于自然通讯。