Soil dust aerosol in the atmosphere: sources, quantities, properties (overview)

Abstract

Пыль является одним из основных компонентов атмосферных аэрозолей – 75% глобальной аэрозольной нагрузки. Перечислены естественные и антропогенные источники, а также методы исследования пыли. По разным оценкам средняя запыленность атмосферы варьирует от 20 до 33 Тг, а ежегодный выброс пыли – 1 200–5 900 Тг/год. В докладах Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC) сообщается о диапазоне общего прямого радиационного эффекта пыли от -0.56 до +0.1 Вт/м², при этом научное понимание процессов, приводящих к такому результату, недостаточное. По степени дисперсности выделяют мелкую (20 мкм) пыль. Мелкая пыль охлаждает глобальный климат, рассеивая солнечное излучение, в то время как пыль размером более 5 мкм способствует его потеплению за счет поглощения солнечного и теплового излучения. При этом вопрос содержания крупной пыли (более 20 мкм) остается слабоизученным, и данных о ее содержании и эмиссии крайне мало. Последние исследования свидетельствуют о том, что неучтенная в моделях крупная пыль (17 Тг) способствует нагреву атмосферы в среднем еще на 0.15 Вт/м² (от 0.10 до 0.24 Вт/м²), а также оказывает влияние на глобальное распределение облаков и осадков. Кроме того, почвенная пыль характеризуется сложной и разнообразной формой и структурой частиц, неоднородным минералогическим и химическим составом. Благодаря своей дисперсности и большой площади поверхности пыль вступает в реакции с другими видами аэрозолей, что приводит к образованию различных пленок на поверхности частиц или к внутреннему смешению. Все это существенно изменяет оптические свойства минеральной пыли и осложняет разработку моделей при ее исследовании.