Таюче арктичне море льоду посилює утворення хмарних частинок

14 серпня 2026 р. 20:18

14 серпня 2026 р. 20:18

У прикордонній зоні між талою морською кригою та відкритим океаном в Арктиці виявили раніше невідомий природний процес, який дуже швидко створює велику кількість частинок, здатних зароджувати хмари. Про це повідомляє міжнародна команда дослідників у матеріалі SciTechDaily .

Цей процес запускається поєднанням морських викидів і сонячного світла та спостерігається саме біля краю танучого морського льоду. Він може змінювати хмарний покрив, відбивання сонячної енергії та, зрештою, впливати на темпи майбутніх кліматичних змін у регіоні.

Як утворюються частинки, що зароджують хмари

Краплі хмар зазвичай не виникають просто з водяної пари. Вони формуються навколо крихітних частинок в повітрі — ядер конденсації хмар . Такими ядрами можуть бути морський аерозоль, пил, забруднювальні частинки або сполуки, що утворюються внаслідок хімічних реакцій в атмосфері.

У нововідкритому арктичному механізмі йодовмісні сполуки, сірка та органічні речовини, які виділяються океаном і навколишнім середовищем, реагують у освітленому сонцем повітрі. Отримані молекули спочатку формують надзвичайно дрібні частинки, а потім сприяють їх зростанню до розміру, коли деякі з них уже здатні стати зародками крапель хмар.

Раніше лабораторні експерименти показували, що йодні оксо кислоти та інші сполуки можуть брати участь в утворенні атмосферних частинок. Нове дослідження вперше демонструє роботу такого механізму в реальних арктичних умовах.

Автори підкреслюють, що їхні результати дають перше підтвердження в природному середовищі нещодавно описаного хімічного механізму за участю йодних оксо кислот та сірчаної кислоти, який до цього часу спостерігався лише в лабораторній камері CLOUD у CERN.

Експедиція та роль сонячного світла

Вимірювання проводили під час наукового рейсу дослідницького судна Royal Research Ship Discovery поблизу Гренландії та протоки Девіса навесні й влітку 2022 року. Роботу підтримувала Британська рада з природного довкілля (NERC).

Нові частинки з’являлися більш ніж у 80% сонячних днів , які вивчалися, що вказує: описана хімія є для регіону частим явищем, а не поодинокою аномалією.

У цьому процесі сонячне світло змінює суміш природних викидів, до яких належать:

• йодовмісні сполуки з океану, морського льоду та прибережних зон;
• диметилсульфід, що виробляється морськими рослинами й водоростями;
• органічні сполуки, які природно надходять з океану або суші.

Раніше вимірювання в Арктиці вже пов’язували утворення нових частинок із сірчаною кислотою, аміаком, морськими органічними сполуками і, часом, йодом. Нова робота показує, наскільки потужною може бути взаємодія цих хімічних шляхів саме поблизу межі морського льоду.

Нові молекули та зростання частинок

Дослідники також виявили нову групу атмосферних сполук — йодовмісні оксигеновані органічні молекули (I-OOMs). Вони додають важливу ланку до картини формування частинок.

Створити мікроскопічну частинку — лише перший крок. Вона має «вижити» серед інших аерозолів і помітно збільшитися, щоб стати ефективним ядром конденсації для краплі хмари. Нововиявлені органічні молекули, за даними авторів, допомагають малим частинкам рости до потрібних розмірів. Це, ймовірно, перший випадок реєстрації таких сполук у природній атмосфері, що вказує на важливі нові шляхи йодової хімії.

Край льодової кромки як «гаряча точка» частинок

Найінтенсивніші процеси виявили у так званій маргінальній льодовій зоні — рухомій смузі, де відкрите море межує з талою кригою. Цей район вирізняється високою біологічною продуктивністю, тож у повітря надходить багато морських викидів, що підживлюють атмосферні реакції.

Під час одного з епізодів концентрація частинок, здатних утворювати хмари, зросла приблизно з 50 до 1500 частинок на кубічний сантиметр . Саме ця зона особливо важлива ще й тому, що вона змінюється разом зі скороченням площі арктичного морського льоду.

Супутникові спостереження фіксують тривале зменшення льодового покриву в Арктиці, через що в сезон танення з’являються дедалі більші площі відкритої води. При цьому вкрита снігом крига відбиває близько 50–70% сонячної енергії, тоді як темніша поверхня океану поглинає набагато більше тепла.

Що це означає для клімату Арктики

Новий шлях утворення частинок додає ще одну можливу ланку в ланцюгу змін, пов’язаних із таненням льоду. У міру відступу криги більші площі біологічно активного океану та краю льодової кромки опиняються під прямим сонячним випромінюванням і відкритими до атмосфери. Це може змінити кількість частинок, доступних для формування хмар.

Автори роботи наголошують, що нові частинки можуть впливати на хмарність, яка відіграє ключову роль у тому, скільки тепла зберігається чи відбивається назад у космос. Більше хмар або густіші хмари в теплий сезон потенційно можуть одночасно прискорювати танення льоду та частково охолоджувати відкритий океан.

Арктика вже потеплішала більш ніж утричі швидше за середньосвітові показники за останні 40 років, що робить її однією з найчутливіших до кліматичних змін регіонів планети. Тому розуміння того, як природні викиди впливають на хмари, є критично важливим для прогнозування майбутніх змін клімату в цьому регіоні.

Наразі більшість кліматичних моделей ще не враховують нововідкритий процес, тож його можливий вплив поки що відсутній у прогнозах. Команда працює над тим, щоб інтегрувати цей механізм у майбутні моделювання, що має покращити уявлення про те, як Арктика реагує на потепління та як сама впливає на глобальний клімат.

Наука