微塑料促进云的形成，可能对天气和气候产生影响

当水蒸气（大气中一种看不见的气体）粘附在微小的漂浮颗粒（例如灰尘）上时，就会形成云 变成液态水滴或冰晶. 。在一项新发表的研究中，我们表明 微塑料颗粒也能起到同样的效果, ，在比不含微塑料的水滴高 5 至 10 摄氏度（9 至 18 华氏度）的温度下产生冰晶。

这表明空气中的微塑料可能会在原本不会形成云的条件下产生云，从而影响天气和气候。

我们是 大气的 化学家 他们研究不同类型的颗粒与液态水接触时如何形成冰。这个过程在大气中不断发生， 称为成核.

大气中的云可以由以下物质组成 液态水滴、冰粒或混合物 两者之中。在中高层大气的云层中，温度在 32 到负 36 华氏度（0 到负 38 摄氏度）之间，冰晶通常在来自干燥土壤的矿物尘埃颗粒或生物颗粒（例如花粉或细菌）周围形成。

微塑料的宽度不到 5 毫米，大约相当于铅笔橡皮的大小。有些是微观的。科学家们发现它们在 南极深海, ， 这 珠穆朗玛峰顶峰 和 新鲜的南极雪. 。因为这些碎片非常小，所以很容易 空中运输.

为什么这很重要

云中的冰对天气和气候有重要影响，因为大多数降水通常 以冰粒开始.

世界各地非热带地区的许多云顶延伸到大气中足够高，冷空气导致部分水分冻结。然后，一旦冰形成，它 吸取水蒸气 来自周围的液滴，晶体变得足够重而掉落。如果冰不形成，云层往往会蒸发，而不是导致降雨或降雪。

虽然孩子们在小学时就知道水在 32 华氏度 (0 摄氏度) 时会结冰，但事实并非总是如此。没有可成核的物质，例如灰尘颗粒、水 可以过冷 结冰前温度可低至负 36 华氏度（负 38 摄氏度）。

为了在较高的温度下发生冻结，水滴中需要存在某种不溶于水的物质。该颗粒提供了可以形成第一个冰晶的表面。如果存在微塑料，它们可能会导致冰晶形成，从而可能增加降雨或降雪。

云也 影响天气和气候 在几个方面。它们将入射的阳光反射离开地球表面，从而产生冷却效应，并吸收一些从地球表面发出的辐射，从而产生变暖效应。

反射的阳光量取决于 液态水与液态水的比例是多少云中含有冰. 。如果与液态水滴相比，微塑料增加了云中冰粒的存在，这种变化比例可能会改变云对地球能量平衡的影响。

我们如何开展工作

为了了解微塑料碎片是否可以作为水滴的核，我们使用了大气中最常见的四种塑料：低密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯。每一种都在原始状态和暴露于紫外线、臭氧和酸后进行了测试。所有这些都存在于大气中，并可能影响微塑料的成分。

我们将微塑料悬浮在小水滴中 缓慢冷却液滴以观察它们何时冻结. 。我们还分析了塑料碎片的表面以确定其分子结构，因为冰成核可能取决于微塑料的表面化学。

对于我们研究的大多数塑料，50% 的液滴在冷却至负 8 华氏度（负 22 摄氏度）时已冻结。这些结果与加拿大科学家最近的另一项研究结果相似，该研究也发现某些类型的微塑料 在较高温度下使冰成核 比没有微塑料的液滴。

暴露于紫外线辐射、臭氧和酸往往会降低颗粒上的冰核活性。这表明冰成核对微塑料颗粒表面的微小化学变化很敏感。然而，这些塑料仍然会形成冰核，因此它们仍然会影响云中冰的数量。

尚不清楚的事情

为了了解微塑料如何影响天气和气候，我们需要知道它们在云层形成的海拔高度的浓度。我们还需要了解微塑料与其他可能使冰成核的颗粒（例如矿物尘埃和生物颗粒）相比的浓度，以确定微塑料是否以可比的水平存在。这些测量将使我们能够模拟微塑料对云形成的影响。

塑料碎片有多种尺寸和成分。在未来的研究中，我们计划使用含有添加剂（例如增塑剂和着色剂）的塑料以及较小的塑料颗粒。

这 研究简介 是关于有趣的学术工作的简短介绍。