室内北冰洋模型或揭示海冰的秘密

一项新项目可能有助于提高对日渐减少的海冰如何与大气相互作用的理解

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北极是一个严酷的地方,气温在零度以下,天气条件变化迅速。

东英吉利大学的大气化学家和教授罗兰·冯·格拉索说,这些情况会使研究人员难以进行对照实验,他研究北极海冰和大气之间的化学反应。

这位科学家有一个解决方案。他计划在他的大学建造一个 8 立方米的模型北冰洋,在那里他可以在舒适的实验室里研究海冰如何与大气反应。


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这位科学家刚刚从欧洲研究委员会获得了 200 万欧元(270 万美元)的拨款,用于建造海冰室并开展关于这个主题的研究。冯·格拉索说,虽然加拿大有一个露天实验海冰室,但他没有听说过像他计划建造的那样的室内海冰室。

“在[海冰室]内部,我想要有我的小型实验室海洋,我们将把它封闭起来,以便我们可以控制海水上方的大气,然后我们就将整个东西冻结起来,”他说。

冯·格拉索计划研究的问题之一涉及海冰和大气之间的化学反应。

与淡水湖泊上形成的冰不同,海冰含有大量的盐,其中一些盐在冰冻结时会从冰中释放出来。

几十年前,研究人员发现,当海冰冻结时释放出来的溴与大气发生反应,破坏了地面臭氧。但他们仍然不知道为什么。

“问题是,从根本上说,这是如何运作的?”冯·格拉索说。

奇怪、寒冷但至关重要的化学
研究人员知道这种反应与一年生海冰有关。现在,随着越来越多的北极海冰在夏季融化,然后在冬季重新冻结,一年生海冰也随之增多。

“因此,一年生海冰的比例正在增加,这种奇怪的化学反应发生的区域也在增加,”冯·格拉索说。

他希望通过在海冰室中模拟北极条件,这个海冰室应该在一年左右建成,温度将达到零下 30 至零下 20 摄氏度(零下 22 至零下 4 华氏度),他将能够更多地了解这种以及其他海冰和大气之间的化学反应。

“关于海冰的特性,物理和化学特性,仍然存在一些不确定性。希望这个海冰室能够为此做出贡献,”冯·格拉索说。

普渡大学的大气化学家保罗·谢普森也研究海冰化学,他说发生在北极的化学反应是独特的,因为海盐中存在的氯、溴和碘在海冰冻结时会发生复杂的反应,这些化学物质会释放到大气中。

“我们正试图在我看来有些紧急地了解这个过程,因为北极的海冰正在退缩。在你的有生之年,可能就会消失,”谢普森说。

谢普森说,他希望在某个时候将他的仪器带到冯·格拉索的新海冰室,并将其用于研究。

谢普森说,在像冯·格拉索的海冰室这样的受控环境中研究这些反应的机会很有吸引力。他指出,目前他在阿拉斯加州巴罗进行研究的地方,雾和多变的光照条件使得研究条件不太理想。

“罗兰正在建造的东西将是地球上独一无二的,不仅能够生长海冰,而且能够进行受控的光化学实验,”谢普森说。

转载自 Climatewire,经 Environment & Energy Publishing, LLC 许可。www.eenews.net, 202-628-6500

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