Исследование показало фундаментальные различия между морскими аэрозолями у берегов и в открытом океане

Международная группа исследователей под руководством профессора Цзянь Вана из Вашингтонского университета в Сент-Луисе обнаружила, что интенсивное разрушение волн вдоль береговой линии, особенно в периоды высокой волновой активности, может производить большое количество морских аэрозолей. Это значительно увеличивает как количество ядер конденсации облаков, так и массу взвешенных частиц в прибрежных регионах.

Учёные выяснили, что процесс генерации аэрозолей у береговой линии фундаментально отличается от такового в открытых океанах. Использование прибрежных измерений для оценки морских аэрозолей в открытых океанах может приводить к значительным завышениям оценок.

Исследователи также обнаружили, что зыбь — длинные волны, формирующиеся вдали от побережья и не связанные напрямую с местным ветром — часто доминирует в волновой энергии прибрежных регионов. Поскольку именно волновая энергия, а не местная скорость ветра, контролирует производство морских брызг у берегов, концентрация морских аэрозолей часто показывает слабую корреляцию со скоростью ветра.

«После прохождения шторма волны преобразуются в зыбь и могут продолжать движение на тысячи километров. Когда они достигают береговой зоны, даже в спокойные безветренные дни, они могут разрушаться из-за трения о морское дно или удара о берег, высвобождая часть своей энергии в атмосферу в форме морских брызг», — объяснил Шэнцянь Чжоу, первый автор исследования.

Данные показали, что вклад морских аэрозолей в ядра конденсации облаков и массовую концентрацию аэрозолей может увеличиваться более чем в три раза и превышать 10 микрограммов на кубический метр. Эти эффекты широко распространены, поскольку значительная часть береговых линий по всему миру регулярно испытывает сильное волнение.

Прибрежные морские брызги также могут оказывать существенное влияние на окружающую среду в coastal regions. При высоких волнах концентрация взвешенных частиц (PM) увеличивается, что важно для качества воздуха. Загрязнители в морской воде, такие как биогенные токсины, вредоносные водоросли и другие антропогенные загрязнители, выбрасываются в атмосферу морскими брызгами и затем вдыхаются людьми.

Существующие региональные модели не включают производство аэрозолей у береговой линии или рассчитывают его некорректно, полагаясь на местную скорость ветра. Это затрудняет точное определение реального обилия и вариаций морских аэрозолей в прибрежной среде.