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天空的秘密：微小分子如何影响气候
长期以来，研究人员一直在努力解决气溶胶形成及其对全球变暖影响的不确定性。最近，由乔治·希尔兹教授与弗曼大学本科生奥利维亚·朗斯沃思和康纳·布雷迪共同领导的一项研究为气溶胶形成的早期阶段提供了重要见解。这项研究发表在《环境科学：大气》杂志上，调查了 […]
来源:科学特色系列长期以来，研究人员一直在努力解决气溶胶形成及其对全球变暖影响的不确定性。最近，由乔治·希尔兹教授与弗曼大学本科生奥利维亚·朗斯沃思和康纳·布雷迪共同领导的一项研究为气溶胶形成的早期阶段提供了重要见解。这项研究发表在《环境科学：大气》杂志上，研究了硫酸、甲酸、盐酸、氨和二甲胺等常见大气分子之间的相互作用。
大气气溶胶通过散射、吸收和发射太阳辐射显著影响地球气候。了解这些气溶胶的形成方式至关重要，因为它们对气候的影响是当前气候模型中不确定性的主要来源之一。二次气溶胶源自气相反应，尤其重要，因为它们充当云凝结核 (CCN)，促进云的形成。
这项研究的重点是预成核簇的形成，预成核簇是较大气溶胶颗粒的前体。这些簇由酸、碱和有机分子的前体单体之间的相互作用形成。然而，解释导致预成核和随后气溶胶形成的详细相互作用一直具有挑战性。研究小组采用计算化学来探索这些相互作用，对簇的形成进行了全面的分析。
Shields 教授强调了这项工作的重要性：“我们对 HCl 与另外两种酸和两种碱相互作用的详细研究揭示了预成核复合物形成的微妙之处。氢键拓扑和结构相互作用起着至关重要的作用，通常比传统的酸或碱强度观念更重要。”