マイクロプラスチックは雲の形成を促進し、天候や気候に影響を与える可能性があります

雲は、大気中の目に見えない気体である水蒸気が、塵などの浮遊微粒子に付着することで形成されます。 液体の水滴または氷の結晶に変わります. 。新しく発表された研究では、次のことが示されています。 マイクロプラスチック粒子も同様の影響を与える可能性がある, 、マイクロプラスチックのない液滴よりも摂氏5〜10度（華氏9〜18度）高い温度で氷の結晶が生成されます。

これは、空気中のマイクロプラスチックが、通常では雲が形成されない条件で雲を生成することで、天候や気候に影響を与える可能性があることを示唆しています。

私たちは 大気中の 化学者 彼らは、さまざまな種類の粒子が液体の水と接触したときにどのように氷を形成するかを研究しています。このプロセスは大気中で絶えず行われており、 核形成と呼ばれます.

大気中の雲は次のもので構成されています。 液体の水滴、氷の粒子、または混合物 二人のうち。気温が 32 ～ マイナス 36 °F (0 ～ マイナス 38 ℃) の中大気から上層大気の雲では、通常、乾燥した土壌からの鉱物粉塵粒子や、花粉や細菌などの生物粒子の周囲に氷の結晶が形成されます。

マイクロプラスチックの幅は 5 ミリメートル未満で、鉛筆の消しゴムほどの大きさです。顕微鏡的なも​​のもある。科学者たちはそれらを次の場所で発見しました。 南極の深海, 、 エベレスト山頂 そして 南極の新雪. 。これらの破片は非常に小さいため、簡単に分解できます。 空中に運ばれる.

なぜそれが重要なのか

雲の中の氷は、ほとんどの降水量が通常であるため、天気と気候に重要な影響を与えます。 氷の粒子として始まります.

世界中の非熱帯地域にある雲の頂上の多くは、冷気によって水分の一部が凍るほど大気中にまで伸びています。そして、氷が形成されると、 水蒸気を吸い込みます 周りの液滴から結晶は落下するほど重くなります。氷が発達しない場合、雲は雨や降雪を引き起こすのではなく、蒸発する傾向があります。

子供たちは小学校で水は 32 度 (0 度) で凍ると学びますが、それが常に真実であるとは限りません。塵粒子や水など、核となるものが存在しない場合 過冷却できる 凍結する前にマイナス 36 °F (マイナス 38 ℃) の温度まで保管してください。

より高い温度で凍結が起こるには、水に溶けない何らかの物質が液滴中に存在する必要があります。この粒子は、最初の氷の結晶が形成される表面を提供します。マイクロプラスチックが存在すると、氷の結晶の形成を引き起こし、雨や降雪が増加する可能性があります。

雲も 天気や気候に影響を与える いくつかの方法で。それらは地表から入ってくる太陽光を反射して冷却効果をもたらし、地表から放出される放射線の一部を吸収して温暖化効果をもたらします。

太陽光の反射量は以下によって異なります。 液体の水の量と雲に含まれる氷. 。マイクロプラスチックが液体の水滴と比較して雲の中の氷の粒子の存在を増やす場合、この変化の比率が地球のエネルギーバランスに対する雲の影響を変える可能性があります。

私たちがどのように仕事をしたか

マイクロプラスチックの破片が水滴の核として機能するかどうかを確認するために、大気中に最も普及している 4 種類のプラスチックを使用しました。低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート。それぞれの製品は、未使用の状態と、紫外線、オゾン、酸にさらされた後の両方でテストされました。これらはすべて大気中に存在し、マイクロプラスチックの組成に影響を与える可能性があります。

マイクロプラスチックを小さな水滴の中に浮遊させ、 液滴をゆっくりと冷却して、凍結する時期を観察しました. 。また、氷の核形成はマイクロプラスチックの表面化学に依存する可能性があるため、プラスチック破片​​の表面を分析して分子構造を決定しました。

私たちが調査したほとんどのプラスチックでは、液滴の 50% がマイナス 8 °F (マイナス 22 ℃) に冷却されるまでに凍結していました。これらの結果は、カナダの科学者による最近の別の研究結果と一致しています。 暖かい温度で氷の核を生成する マイクロプラスチックのない飛沫よりも。

紫外線、オゾン、酸にさらされると、粒子上の氷核生成活性が低下する傾向がありました。これは、氷核生成がマイクロプラスチック粒子表面の小さな化学変化に敏感であることを示唆しています。しかし、これらのプラスチックは依然として氷の核を生成するため、雲の中の氷の量に影響を与える可能性があります。

まだ知られていないこと

マイクロプラスチックが天気や気候にどのような影響を与えるかを理解するには、雲が形成される高度でのマイクロプラスチックの濃度を知る必要があります。また、マイクロプラスチックが同等のレベルで存在するかどうかを確認するには、氷の核となる可能性のある他の粒子（鉱物粉塵や生物粒子など）と比較したマイクロプラスチックの濃度を理解する必要があります。これらの測定により、雲の形成に対するマイクロプラスチックの影響をモデル化できるようになります。

プラスチックの破片にはさまざまなサイズと組成があります。今後の研究では、可塑剤や着色剤などの添加剤を含むプラスチックや、より小さなプラスチック粒子を扱う予定です。

の 研究概要 興味深い学術研究についての短い抜粋です。