북극은 빠르게 녹아 사라질것이다.

북극은 빠르게 해빙을 잃고 있으며

얼음이 적다는 것은 더 많은 개방된 수역을 의미하고

더 많은 개방된 수역은 더 많은 가스 및 에어로졸이

바다에서 대기 중으로 방출되어 대기를 온난화하고 더 흐리게 만듭니다.

따라서 University of Michigan 에어로졸 과학자인 Kerri Pratt 연구소의 연구원들이
2015년 여름에 북극 대기에서 에어로졸을 수집했을 때 

박사 과정 학생이었던 Rachel Kirpes는 흥미로운 사실을 발견했습니다.

에어로 졸화 된 황산암모늄 입자는

일반적인 액체 에어로졸처럼 보이지 않는다는 것입니다.

동료 에어로졸 과학자인 Andrew Ault와 함께 Kirpes는

액체여야 하는 황산암모늄 입자가 실제로 고체임을 발견했습니다. 

 

고체 에어로졸은 북극에서 구름이 형성되는 방식을 바꿀 수 있습니다. 

그리고 북극이 얼음을 잃음에 따라 연구자들은

조류의 암모니아와 결합된 해양 배출로

형성된 이러한 독특한 입자가

구름 형성과 기후에 영향을 미칠 것으로 예상합니다. 

또한 대기 중 에어로졸의 특성을 이해하는 것은

북극과 그 너머의 현재 및 미래 기후를 예측하는

기후 모델의 능력을 향상시키는 데 중요합니다.

 

화학, 지구 및 환경 과학 부교수인 Pratt는

북극은 세계 어느 곳보다 빠르게 온난화되고 있습니다.

대기 중 개방 수역에서 더 많은 배출량이

발생함에 따라 이러한 유형의 입자가 더 중요해질 수 있습니다.라고 말했습니다.

이러한 유형의 관측은 북극 대기 모델의 정확성을 평가할 수 있는

관측이 거의 없기 때문에 매우 중요합니다.

매우 적은 수의 관측으로 측정을 할 때

때때로 이와 같은 놀라움을 얻을 수 있습니다.

이 입자는 문헌, 북극 또는 세계 어느 곳에서도

본 적이 없는 것처럼 보였습니다.

 

연구에서 관찰된 에어로졸은 최대 400나노미터,

즉 사람의 머리카락 지름보다 약 300배 작습니다. 

화학과 부교수인 Ault는 북극의 에어로졸은

일반적으로 액체로 간주된다고 말합니다.

대기의 상대 습도가 80%(습한 날 수준)에

도달하면 입자가 액체가 됩니다. 

에어로졸을 다시 건조시키면 상대 습도가

약 35%-40%가 될 때까지 고체로 변하지 않습니다.

 북극해 또는 모든 바다의 공기는 습하기 때문에

연구자들은 액체 에어로졸을 볼 것으로 예상합니다.

그러나 우리가 본 것은 습도가 80% 미만이지만

습도가 40% 이상일 때 작은 입자가 물방울과 충돌하는 아주 새로운 현상입니다.

본질적으로 이것은 에어로졸이 고화되고 더 높은 상대에서

고체가 되는 표면을 제공합니다.

예상했던 것보다 습도가 높습니다.

이 입자들은 물방울보다 훨씬 더 대리석과 같았습니다.

특히 측정이 많지 않은 지역에서는

입자가 결국 구름의 씨앗으로 작용하거나

반응이 일어나게 될 수 있기 때문에 특히 중요합니다.

 

또한 연구자들은 대기 에어러졸의 크기, 구성 및 위상이

수분 흡수와 구름 형성을 통해

기후 변화에 영향을 미친다고 말합니다.

모델러가 모델을 개선할 수 있도록 계속 지원하는 것이 우리의 임무입니다.

모델이 잘못된 것은 아니지만 현장 상황이 변경됨에 따라

항상 더 많은 새로운 정보가 필요하고

우리가 본 것은 완전히 예상치 못한 것이었습니다.

 

Pratt의 팀은 알래스카 최북단 지점에서

2015년 8월-9월에 에어로졸을 수집했습니다. 

이를 위해 그들은 크기에 따라 입자를 수집하는

여러 단계가 있는 장치인 다단계 임팩터라고

불리는 것을 사용했습니다. 

나중에 크기가 100나노미터 미만인 입자의

구성과 위상을 조사할 수 있는

현미경 및 분광학 기술을 사용하여

연구실에서 이러한 입자를 분석했습니다.

 

Pratt는 만약 8월과 9월에도 해안 근처에

얼음이 있었던 수십 년 전으로 돌아간다면

우리는 이러한 입자를 관찰하지 못할 것입니다.

이미 변화하는 이 기후의 결과를 관찰하고 있습니다.

다른 어느 곳보다 빠르게 변화하는

이곳에 대해 북극 대기의 에너지 예산을 이해하는데

중요한 구름과 대기를 시뮬레이션하는 모델에서

현실을 포착해야 합니다.