Nukleus Kondensasi Awan dan Es

Partikel aerosol yang menjadi benih tetesan awan dan kristal es, mengendalikan bagaimana awan terbentuk dan menghasilkan presipitasi.

Definition

Nukleus kondensasi awan dan partikel nukleasi es adalah sub-set aerosol atmosfer yang masing-masing bertindak sebagai lokasi terbentuknya tetesan awan dan kristal es.

Scope

Mencakup sumber, komposisi, dan ukuran nukleus kondensasi awan dan partikel nukleasi es; kelimpahan dan variabilitas spasialnya; ketergantungan jumlah tetesan awan dan konsentrasi kristal es pada partikel-partikel ini; serta pengaruh aerosol yang dihasilkan terhadap mikrostruktur awan dan presipitasi.

Core questions

• Apa yang membuat partikel aerosol efektif sebagai nukleus kondensasi awan atau nukleus es?
• Bagaimana kelimpahan partikel-partikel ini mengendalikan konsentrasi tetesan awan dan es?
• Bagaimana sumber alami dan antropogenik berbeda dalam efek nukleasi awannya?

Key theories

Kontrol aerosol terhadap mikrostruktur awan

Jumlah dan sifat aerosol nukleasi menentukan konsentrasi tetesan awan dan kristal es, menghubungkan polusi aerosol dengan kecerahan awan, masa hidup, dan presipitasi.

Mechanisms

Nukleus kondensasi awan umumnya adalah partikel terlarut atau higroskopis yang berukuran lebih besar dari sekitar 50 nanometer yang aktif pada supersaturasi sedang yang ditemukan di awan; jumlahnya sebagian besar menentukan konsentrasi tetesan awan. Partikel nukleasi es jauh lebih jarang dan cenderung berupa debu mineral yang tidak larut, partikel biologis, atau permukaan lain yang mengkatalisis pembekuan pada suhu yang lebih hangat daripada yang dimungkinkan oleh nukleasi homogen. Peningkatan konsentrasi nukleus menghasilkan tetesan atau kristal yang lebih banyak dan lebih kecil, mengubah reflektivitas awan, masa hidup, dan efisiensi presipitasi.

Clinical relevance

Karena aerosol nukleasi menentukan jumlah tetesan awan dan es, mereka memediasi interaksi aerosol-awan yang merupakan salah satu ketidakpastian terbesar dalam perkiraan pengaruh manusia terhadap iklim.

History

Pengakuan bahwa populasi aerosol yang terbatas menjadi benih partikel awan berasal dari karya awal abad kedua puluh, tetapi kuantifikasi distribusi global kondensasi dan terutama nukleus es serta efek iklimnya telah menjadi fokus penelitian aktif sejak akhir abad kedua puluh.

Key figures

• Meinrat Andreae
• Daniel Rosenfeld
• Paul DeMott

Seminal works

• andreae2008
• demott2010

Frequently asked questions

Mengapa nukleus es jauh lebih jarang daripada nukleus kondensasi?

Memulai es membutuhkan permukaan partikel yang sangat cocok dengan kisi es untuk mengkatalisis pembekuan, sebuah sifat yang hanya dimiliki oleh sebagian kecil aerosol seperti debu mineral tertentu dan partikel biologis.