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O experimento CLOUD no CERN (Imagem: CERN)
Os resultados implicam que os modelos climáticos estão subestimando as taxas de formação de partículas de aerossol
As partículas atmosféricas de aerossol exercem um forte efeito de resfriamento líquido no clima, tornando as nuvens mais brilhantes e extensas, refletindo mais luz solar de volta ao espaço. No entanto, a forma como as partículas de aerossol se formam na atmosfera permanece pouco compreendida, especialmente nas regiões polares e marinhas. Globalmente, acredita-se que a principal formação de partículas condutoras de vapor seja o ácido sulfúrico, estabilizado pela amônia. No entanto, uma vez que frequentemente falta amónia nas regiões polares e marinhas, os modelos geralmente subestimam as partículas de aerossol nestas regiões.
Um novo estudo da colaboração CLOUD desafia agora essa visão, mostrando que os oxoácidos de iodo estão agindo sinergicamente com o ácido sulfúrico para melhorar significativamente a taxas de formação de partículas. As novas descobertas, descritas em um artigo publicado hoje na revista Science , baseiam-se em estudos anteriores do CLOUD que demonstraram que os oxoácidos de iodo formam partículas rapidamente, mesmo na completa ausência de ácido sulfúrico. Os resultados implicam que os modelos climáticos estão subestimando substancialmente as taxas de formação de partículas de aerossóis nas regiões marinhas e polares.
“Nossos resultados mostram que os modelos climáticos precisam incluir oxoácidos de iodo junto com ácido sulfúrico e outros vapores”, disse o porta-voz do CLOUD, Jasper Kirkby. “Isto é particularmente importante nas regiões polares, que são altamente sensíveis a pequenas mudanças nas partículas de aerossóis e nuvens. Aqui, as partículas de aerossol realmente proporcionam um efeito de aquecimento ao absorver a radiação infravermelha que de outra forma seria perdida no espaço e reirradiá-la de volta à superfície”.
A experiência CLOUD está a estudar como as partículas de aerossol se formam e crescem a partir de misturas de vapores em condições atmosféricas numa grande câmara. Difere dos experimentos anteriores tanto pela manutenção de contaminantes ultrabaixos quanto pelo controle preciso de todos os parâmetros experimentais nas condições encontradas na atmosfera real. Isso inclui o uso de um feixe de partículas do CERN para simular íons formados por raios cósmicos galácticos em qualquer altitude na troposfera.
Os novos resultados do CLOUD mostram que os oxoácidos de iodo aumentam enormemente a taxa de formação de partículas de ácido sulfúrico. Nas concentrações de iodo-oxoácido típicas das regiões marinhas e polares – entre 0,1 e 5 em relação às do ácido sulfúrico – as medições CLOUD mostram que a taxa de formação de partículas de ácido sulfúrico aumenta de 10 a 10 000 vezes em comparação com estimativas anteriores. .
Os novos resultados do CLOUD mostram que os oxoácidos de iodo aumentam enormemente a taxa de formação de partículas de ácido sulfúrico. Nas concentrações de iodo-oxoácido típicas das regiões marinhas e polares – entre 0,1 e 5 em relação às do ácido sulfúrico – as medições CLOUD mostram que a taxa de formação de partículas de ácido sulfúrico aumenta de 10 a 10 000 vezes em comparação com estimativas anteriores. .
A equipe do CLOUD descobriu que esse aumento se deve a dois efeitos: primeiro, o ácido iodo substitui a amônia para estabilizar as partículas de ácido sulfúrico recém-formadas contra a evaporação e, segundo, o ácido iódico facilita a formação de aglomerados carregados de ácido sulfúrico. Usando a química quântica, a colaboração confirmou a sinergia entre os oxoácidos de iodo e o ácido sulfúrico e calculou taxas de formação de partículas que concordam estreitamente com as medições do CLOUD.
“As emissões globais de iodo marinho triplicaram nos últimos 70 anos devido à diminuição do gelo marinho e ao aumento das concentrações de ozono, e esta tendência deverá continuar”, afirma Kirkby. “O aumento resultante de partículas e nuvens de aerossóis marinhos, sugerido pelas nossas descobertas, terá criado um feedback positivo que acelera a perda de gelo marinho nas regiões polares, ao mesmo tempo que introduz um efeito de arrefecimento em latitudes mais baixas. A próxima geração de modelos climáticos terá de ter em conta os vapores de iodo”.
Para saber mais, acesse o link
Fonte: CERN / Publicação 15/12/2023
https://home.cern/news/news/physics/cloud-challenges-current-understanding-aerosol-particle-formation-polar-and
Web Science Academy; Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas” e "Conhecendo a Energia produzida no Sol".
Acompanha e divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.
Participa do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela NASA. A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of State.
>Autor de cinco livros, que estão sendo vendidos nas livrarias Amazon, Book Mundo e outras.
Acesse, o link da Livraria> https://www.orionbook.com.br/
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