2000年11月俄罗斯某水泥厂附近的卫星图像，圆圈代表主要空气污染源（水泥厂）的位置，图中绿色为地面，白色是积雪区域。（图片来源：原论文）卫星图像显示，当条件合适时，工业热点地区的污染不仅会引发下风向的降雪，还会在云层中留下大片空洞。撰文 | 迈克尔·勒·佩奇（Michael Le Page）卫星图像显示，大型工厂排放的废气能够引发降雪，在云层中留下大面积的空洞。人们早已知道，微小的空气污染颗粒物（气溶胶污染）会以多种方式影响云层。水蒸气可以借助污染颗粒物凝结形成云，而反过来，污染物也会改变云层的特性。爱沙尼亚塔尔图大学的瓦勒·托尔（Velle Toll）在研究这些影响时发现，污染源下风处的云层有时会出现空洞。他和研究团队分析了上千张北美和欧亚大陆的卫星图像，发现有67处地点在特定大气条件下会出现这种现象。2020年11月加拿大某冶铜厂（图中圆圈）上空云层图像，图中灰色代表由过冷水滴组成的云，蓝色代表由冰晶组成的云。（图片来源：原论文）气象雷达证实，这些事件能够导致降雪。在研究团队发现的所有案例中，最大范围的一次降雪覆盖了2200平方千米的区域，降雪量达到了15毫米。加拿大某冶铜厂（图中左侧）附近的卫星图像，图中上色区域代表降雪区域（通过反射率识别）。（视频来源：V. Toll, et al）托尔指出，这种现象是云层中的过冷水在污染颗粒物周围凝结，形成冰晶并最终变成雪花。在没有任何污染颗粒的情况下，云中的水滴即使在-40摄氏度的低温下也可以保持液态，这是因为它们缺少凝结的“核”。然而污染颗粒物可以发挥“核”的作用，促进过冷水凝结。“如果云中的水分以雪的形式落下，云量就会减少。”研究团队发现的67个污染源大多是炼油厂以及生产加工金属、水泥或化肥的工厂。但令人意外的是，研究人员还在四座不排放任何气溶胶的核电站附近发现了类似现象。这可能是因为这些核电站上空的暖空气在抬升过程中将其他地方的气溶胶污染物带到了空中，但研究团队尚未证实这一点。“我们对此还没有明确的解释，”托尔说。地图中的圆圈表示已识别出的降雪气溶胶污染源，奇怪的是，在不排放气溶胶的4座核电站附近（图中蓝点），研究者也发现了类似现象。（图片来源：原论文）理论上，气溶胶效应可以用来人工降雪，但托尔指出，这种方法仅适用于云层中本就存在过冷液态水的地方。研究者也表示，目前尚不清楚气溶胶污染物是否会在更大的空间尺度上影响云层降雪，需要进一步的研究来了解各种类型的人为气溶胶引发云层结晶的能力。https://www.newscientist.com/article/2456202-plumes-of-pollution-from-big-factories-can-make-it-snow/https://www.science.org/stoken/author-tokens/ST-2255/full本文来自微信公众号“环球科学”。如需转载，请在“环球科学”后台回复“转载”，还可通过公众号菜单、发送邮件到[email protected]与我们取得联系。相关内容禁止用于营销宣传。
