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牧师

这个实验怎么产生大气反射率不同的粒子类型?

麻省理工学院技术江南登录网址app下载评论新闻条目哈佛大学的科学家正在推进大气地球工程计划的实验讨论了实验研究精心控制的方式引起的反射率各种粒子排放到平流层。正在研究的基本想法是,增加大气反射可以部分抵消由于温室气体温室效应。

明年的某个时候,哈佛大学教授David Keith和弗兰克Keutsch希望推出一个高空气球,拴在贡多拉上装有螺旋桨和传感器,从一个站点在图森,亚利桑那州。初步工程检测后,“同温层飞机”将喷雾细水雾等材料二氧化硫、氧化铝或碳酸钙进入平流层。传感器将测量粒子的反射率,他们分散的程度或合并,他们相互作用的方式与其他化合物在大气中。

研究人员首次提出这些气球实验2014年的论文。但地球工程会议在华盛顿特区周五,基思说,他们已经开始工程设计企业与亚利桑那州测试气球公司工作的世界观。他们也开始讨论适当的治理结构对于这样一个实验,他们打算建立一个独立机构来审查他们的建议。

这是一个努力探索如何最好地做小,控制测试和如何建立适当的指导方针。这种类型的大气实验比长惯例截然不同云种散播雨,所以这种深思熟虑的方法。

简短的回顾的背景和相关概念中可以发现的问题本文视频所示第一分钟左右后,它变得更严重。

而氧化铝(氧化铝)和碳酸钙(碳酸钙)可能是固体颗粒的形式对于这样一个实验,和颗粒大小可以设计成各种大小分布提前控制,二氧化硫(SO2)是一种气体STP。在一个大气压的压力,它会成为液体在-10摄氏度。这个计划会喷雾或分裂液体二氧化硫在低环境温度高度?

如果我理解正确的话,二氧化硫的机理是化学清除空气中的水蒸气,形成反射的硫酸雨滴。将氧化铝和碳酸钙也种子水滴形成的反射机制,或者只会反光粒子本身?

回答

#前言:颗粒和液滴一般#,大气粒子可以被认为是湿颗粒。例如当我们谈论硫酸盐颗粒($ SO_4 ^{2,} $),这些粒子实际上是液滴与硫酸溶解(或溶解sulfate-cation化合物)。#机制包括二氧化硫# $美元二氧化硫释放气体和它对美元SO_4 ^{2,} $(硫酸)。基本上,有不同的反应途径形成硫酸二氧化硫:美元,美元SO_ {2 g}——(气态反应)——>美元H_2SO_ {4 g} $ (H_2O积累美元)——>“硫酸盐粒子”——美元SO_ {2, (g)}(进入解决方案)——>美元SO_}{2,解决方案——(形成)——> H_2SO_美元{4、解决方案}$一般(deprotonizes直接),第二个途径是占主导地位。* *相关的方面是,它会导致硫酸超细粒子的形成(硫酸滴)。* *硫酸盐粒子云凝结核。这意味着他们支持云的形成。可用的卫星图片,您可以确定航道线的云。这些云形成,因为船舶排放大量的二氧化硫美元以外的(至少[硫排放控制领域][1])。大多数海洋上方的云层比海面反射更多的太阳辐射。一般来说,海洋上方的云层是“好云”对地球降温。 Since a large proportion of the Earth is covered by sea surface, one might wonder to generate clouds above it - e.g. by releasing $SO_2$. However, as far as I know, this process is relevant in the troposphere. Releasing $SO_2$ into the stratosphere (as proposed in the linked article) is not meant to support cloud formation (correct me, if I am wrong). Nevertheless, the released $SO_2$ leads to ultra-fine sulfate particles. These sulfate particles themselves effectively scatter solar radiation and, thus, prevent it from reaching the Earth's surface. There is also a Wikipedia article available [here][2]. Unfortunately, sulfate indirectly degrades the ozone layer: sulfate leads to the release of radicals that (and their successors) catalytically destroy ozone. See [Keith et al. (2016)][3] for a more detailed overview. # Why $CaCO_3$? # The basic idea is to add salts of alkali metals that neutralize sulfuric acid and nitric acid (generated in the presence of sulfuric acid) when we emit $SO_2$. This will reduce the negative impact on the ozone layer. $CaCO_3$ is such a salt [(Keith et al., 2016)][3]. ## Why $Al_2O_3$? ***Foreword:** I am not expert on this and just read some articles on this topic.* According to [Weisenstein et al. (2015)][4], fine aluminum particles (as well as diamonds) are an alternative to sulfate particles. According to them, aluminum is favourable. However, as studies on emissions from missiles and space crafts indicate, $Al_2O_3$ also has negative impacts on the ozone layer ([SomeReport][5]; [DoD, 2004][6]): $Cl$ radicals are released that degrade ozone. $CaCO_3$ also counteracts here, too. [1]: https://en.wikipedia.org/wiki/Sulphur_Emission_Control_Area [2]: https://en.wikipedia.org/wiki/Stratospheric_sulfate_aerosols_(geoengineering) [3]: http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1615572113 [4]: http://dx.doi.org/10.5194/acp-15-11835-2015 [5]: https://books.google.de/books?id=a2YrAAAAYAAJ&pg=PA166&lpg=PA166&dq=Al2O3%20stratosphere&source=bl&ots=xnPx9BMx_5&sig=JqqaiIlc2nfSG-fZEBSfGwBHr_A&hl=de&sa=X&ved=0ahUKEwiSlY2m__3SAhWLvhQKHQb_CbgQ6AEIRzAD#v=onepage&q=Al2O3%20stratosphere&f=false [6]: https://books.google.de/books?id=lRQ0AQAAMAAJ&pg=SA4-PA37&lpg=SA4-PA37&dq=Al2O3%20stratosphere&source=bl&ots=CA6b2ssqcP&sig=7vCBpBjykk0m5wtu42sRzuGpI1U&hl=de&sa=X&ved=0ahUKEwiSlY2m__3SAhWLvhQKHQb_CbgQ6AEIOTAB#v=onepage&q=Al2O3%20stratosphere&f=false

编辑总结

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\ begingroup美元这是真正有用的!在我的印象中,碳酸钙和氧化铝替代类型的粒子独立测试和反射率的硫酸盐颗粒相比。可能是碳酸盐岩是化学减轻硫酸造成的问题,但氧化铝是非常稳定的。也许它可能提供一些催化? \ endgroup美元
- - - - - -uhoh
2017年3月29日23:56
1

\ begingroup美元媒体/新闻发布实际上声音当有三个(可能是独家)替代品(SO2 / SO4 -,碳酸钙和氧化铝)但链接的文章描述了交互。我不确定对氧化铝,但似乎硫酸盐颗粒的替代品。我将更新我的答案在几分钟内。 \ endgroup美元
- - - - - -daniel.heydebreck
2017年3月30日10:19
\ begingroup美元这是一个很好的答案!我不知道为什么我没有点击接受几个月前。仔细检查,选择硫酸盐颗粒就是在这种情况下,结果将是气溶胶;冷凝水滴?和可能使用碳酸钙不会直接增强反射率,但可能降低一些释放额外的二氧化硫的“副作用”? \ endgroup美元
- - - - - -uhoh
2017年7月12日在4:33
\ begingroup美元 @uhoh谢谢你接受:-)。第二个问题:是的。第一个问题:你是什么意思“凝聚水滴”?二氧化硫导致硫酸盐颗粒的形成。氧化铝是直接发射粒子。“替代”我的意思是,我们可以用氧化铝或硫酸SO2 - >修改大气反射率。我不确定是否硫酸和氧化铝condensatioin同样“有吸引力的”水。我猜,氧化铝粒子不是硫酸溶解(固体,液体船体)而当水凝结(液体硫酸滴)。 \ endgroup美元
- - - - - -daniel.heydebreck
2017年7月12日,或其他
1

\ begingroup美元我意识到我不知道的硫酸盐粒子。而不是问,我问了后续问题。 \ endgroup美元
- - - - - -uhoh
2017年7月12日在9:19

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