室內北冰洋模型或揭示海冰的秘密

一項新專案可能有助於提高對日漸減少的海冰如何與大氣相互作用的理解

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北極是一個嚴酷的地方,氣溫在零度以下,天氣條件變化迅速。

東英吉利大學的大氣化學家和教授羅蘭·馮·格拉索說,這些情況會使研究人員難以進行對照實驗,他研究北極海冰和大氣之間的化學反應。

這位科學家有一個解決方案。他計劃在他的大學建造一個 8 立方米的模型北冰洋,在那裡他可以在舒適的實驗室裡研究海冰如何與大氣反應。


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這位科學家剛剛從歐洲研究委員會獲得了 200 萬歐元(270 萬美元)的撥款,用於建造海冰室並開展關於這個主題的研究。馮·格拉索說,雖然加拿大有一個露天實驗海冰室,但他沒有聽說過像他計劃建造的那樣的室內海冰室。

“在[海冰室]內部,我想要有我的小型實驗室海洋,我們將把它封閉起來,以便我們可以控制海水上方的大氣,然後我們就將整個東西凍結起來,”他說。

馮·格拉索計劃研究的問題之一涉及海冰和大氣之間的化學反應。

與淡水湖泊上形成的冰不同,海冰含有大量的鹽,其中一些鹽在冰凍結時會從冰中釋放出來。

幾十年前,研究人員發現,當海冰凍結時釋放出來的溴與大氣發生反應,破壞了地面臭氧。但他們仍然不知道為什麼。

“問題是,從根本上說,這是如何運作的?”馮·格拉索說。

奇怪、寒冷但至關重要的化學
研究人員知道這種反應與一年生海冰有關。現在,隨著越來越多的北極海冰在夏季融化,然後在冬季重新凍結,一年生海冰也隨之增多。

“因此,一年生海冰的比例正在增加,這種奇怪的化學反應發生的區域也在增加,”馮·格拉索說。

他希望透過在海冰室中模擬北極條件,這個海冰室應該在一年左右建成,溫度將達到零下 30 至零下 20 攝氏度(零下 22 至零下 4 華氏度),他將能夠更多地瞭解這種以及其他海冰和大氣之間的化學反應。

“關於海冰的特性,物理和化學特性,仍然存在一些不確定性。希望這個海冰室能夠為此做出貢獻,”馮·格拉索說。

普渡大學的大氣化學家保羅·謝普森也研究海冰化學,他說發生在北極的化學反應是獨特的,因為海鹽中存在的氯、溴和碘在海冰凍結時會發生複雜的反應,這些化學物質會釋放到大氣中。

“我們正試圖在我看來有些緊急地瞭解這個過程,因為北極的海冰正在退縮。在你的有生之年,可能就會消失,”謝普森說。

謝普森說,他希望在某個時候將他的儀器帶到馮·格拉索的新海冰室,並將其用於研究。

謝普森說,在像馮·格拉索的海冰室這樣的受控環境中研究這些反應的機會很有吸引力。他指出,目前他在阿拉斯加州巴羅進行研究的地方,霧和多變的光照條件使得研究條件不太理想。

“羅蘭正在建造的東西將是地球上獨一無二的,不僅能夠生長海冰,而且能夠進行受控的光化學實驗,”謝普森說。

轉載自 Climatewire,經 Environment & Energy Publishing, LLC 許可。www.eenews.net, 202-628-6500

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