얼음핵

Ice nucleus
얼음 핵 메커니즘.[clarification needed]

INP라고도 알려진 얼음 핵은 대기 중 얼음 결정 형성을 위한 핵의 역할을 하는 입자다.

메커니즘

얼음 핵이 얼음 입자의 형성을 촉진할 수 있는 대기의 얼음 핵에는 여러 메커니즘이 있다. 상류 대류권에서는 수증기가 고체 입자에 직접 침전될 수 있다. 액체 상태의 물이 과냉각 상태로 지속될 수 있는 약 -37 °C보다 따뜻한 구름에서 얼음 핵은 물방울이 얼도록 유발할 수 있다.[1]

접촉 핵은 얼음 핵이 과냉각된 물방울과 충돌하면 발생할 수 있지만, 빙하의 더 중요한 메커니즘은 얼음 핵이 과냉각된 물방울에 담근 다음 얼음을 촉발하는 것이다.

얼음 핵 입자가 없는 경우 순수 물방울은 -37°C에 근접하는 온도까지 과냉각 상태로 유지될 수 있으며, 균일하게 동결된다.[2][3][4]

클라우드 역학

얼음 입자는 구름의 역학관계에 중요한 영향을 미칠 수 있다. 그것들은 구름이 전기화 되어 번개를 일으킬 수 있는 과정에서 중요한 것으로 알려져 있다. 이들은 또한 빗방울의 씨앗을 형성할 수 있는 것으로 알려져 있다. 얕은 구름 속의 얼음 핵 입자의 농도가 구름 기후 피드백의 핵심 요소임이 분명해졌다.[5][6]

대기 입자 물질

많은 다른 종류의 대기 입자 물질은 자연적, 인공적으로 얼음 핵의 역할을 할 수 있다. 여기에는 사막 먼지, 그을음, 유기 물질, 박테리아(예: 녹조 주사기), 꽃가루, 곰팡이 포자, 화산재가 포함된다.[1][7] 그러나 각 유형의 정확한 핵 잠재력은 정확한 대기 조건에 따라 크게 달라진다. 이러한 입자들의 공간 분포, 얼음 구름 형성을 통한 지구 기후에 대한 전반적인 중요성, 그리고 이러한 효과를 변화시키는데 인간의 활동이 중요한 역할을 했는지에 대해서는 거의 알려져 있지 않다.

참고 항목

참조

  1. ^ a b Murray; et al. (2012). "Ice nucleation by particles immersed in supercooled cloud droplets". Chem Soc Rev. 41 (19): 6519–6554. doi:10.1039/c2cs35200a. PMID 22932664.
  2. ^ Kulkarni G (2014). "Ice nucleation of bare and sulfuric acid-coated mineral dust particles and implication for cloud properties". Journal of Geophysical Research. 119 (16): 9993–10011. Bibcode:2014JGRD..119.9993K. doi:10.1002/2014JD021567.
  3. ^ Koop, T. (March 25, 2004). "Homogeneous ice nucleation in water and aqueous solutions". Zeitschrift für Physikalische Chemie. 218 (11): 1231–1258. doi:10.1524/zpch.218.11.1231.50812. S2CID 46915879. Retrieved 2008-04-07.
  4. ^ Murray B (2010). "Homogeneous ice nucleation in water and aqueous solutions". Physical Chemistry Chemical Physics. 12 (35): 10380–10387. Bibcode:2010PCCP...1210380M. doi:10.1039/c003297b. PMID 20577704.
  5. ^ Murray, Benjamin J.; Carslaw, Kenneth S.; Field, Paul R. (21 August 2020). "Opinion: Cloud-phase climate feedback and the importance of ice-nucleating particles". doi:10.5194/acp-2020-852. Cite 저널은 필요로 한다. journal= (도움말)
  6. ^ Vergara-Temprado, Jesús; Miltenberger, Annette K.; Furtado, Kalli; Grosvenor, Daniel P.; Shipway, Ben J.; Hill, Adrian A.; Wilkinson, Jonathan M.; Field, Paul R.; Murray, Benjamin J.; Carslaw, Ken S. (13 March 2018). "Strong control of Southern Ocean cloud reflectivity by ice-nucleating particles". Proceedings of the National Academy of Sciences. 115 (11): 2687–2692. Bibcode:2018PNAS..115.2687V. doi:10.1073/pnas.1721627115. PMC 5856555. PMID 29490918.
  7. ^ Christner BC, Morris CE, Foreman CM, Cai R, Sands DC (2008). "Ubiquity of biological ice nucleators in snowfall". Science. 319 (5867): 1214. Bibcode:2008Sci...319.1214C. CiteSeerX 10.1.1.395.4918. doi:10.1126/science.1149757. PMID 18309078. S2CID 39398426.