Недавнее исследование, проводимое в Массачусетском технологическом институте, определило очищающее действие, которое капли дождя оказывают на нашу атмосферу, удаляя твердые частицы и загрязняющие вещества из воздуха. Результаты исследования могут быть полезными в создании надежных прогнозов качества воздуха и более точных моделей воздействия изменения климата из-за наличия облаков.
Твердые частицы в атмосфере имеют три основных источника происхождения: в качестве побочных продуктов вулканических извержений; пыль пустыни; и, что является наиболее частым случаем, как производное человеческой деятельности, в результате сжигания угля и нефти как части производственного процесса.
Эти твердые частицы оказывают ряд эффектов на защитную оболочку Земли - атмосферу, в том числе выступая в качестве катализатора для химических реакций, которые серьезно нарушают стратосферный озоновый слой нашей планеты.
Капли дождя могут удалить эти вредные частицы, так как они падают в воздухе с помощью процесса, известного как коагуляция, который собирает аэрозольные загрязнители, удерживает их в каплях и возвращает на поверхность.
Мы знаем, что ключ к сбору твердых частиц лежит в электрическом заряде капли воды, однако этот заряд настолько слаб, что это явление трудно наблюдать в лабораторных условиях.
Предыдущие попытки изучить его основываются на экспериментах, проведенных с зарядами от 10 до 100 раз больше, чем нормальный уровень, но такие нереальные уровни заряда можно было бы ожидать только во время интенсивной грозы, и, следовательно, не в состоянии показать какое-либо практическое применение.
Эксперимент MIT избегает этого несоответствия, используя стеклянную емкость, высотой в 3 фута (0,9 м), что позволило исследователям манипулировать размером и напряжением тестируемых капель с помощью полосы радиоактивного материала. Твердые вещества были закачены в емкость, была проведения серия экспериментов с различным размером капель и условиями окружающей среды.
После того, как капли проходили через газ с твердыми веществами, они испарялись, а остаточные частицы затем проходили через масс-спектрометр, что позволило ученым определить количество взвешенных частиц, собранных каплями.
Команда обнаружила, что мелкие капли воды, падающие в высокой влажности, были наиболее успешными в присоединении взвешенных твердых частиц, эти тесты, представляют наиболее точные значения по поглощению загрязнений осадками на сегодняшний день.
В будущем такие тесты позволят исследователям создать более подробные прогнозы качества воздуха, что является благом в таких городах, как Пекин, где миллионы граждан постоянно окружены смогом. В большем масштабе, показатели, полученные в тесте, можно использовать, чтобы включить осадки в качестве метода очистки атмосферы в глобальные климатические модели.
