一项来自夏威夷大学马诺亚分校的革命性研究，关于空气中水滴的冻结，为地球水循环的一个重要环节提供了新的见解：将过冷水转变为冰的过程。
利用一种创新的低温超声悬浮室，研究人员在冻结过程中实时监测分子水平的变化，复制地球大气中的条件。这一先进的设置使科学家能够观察水滴如何在低于冰点的温度下转变为冰，为云的发展和降水提供了关键的见解。
这项研究是夏威夷大学马诺亚分校研究人员和合作伙伴更大倡议的一部分，旨在通过一个2600万美元的项目解决气候问题，专注于创建可持续的制冷剂技术。
“通过揭示过冷水冻结背后的过程，我们为低温化学和环保冷却技术的进展铺平了道路，”夏威夷大学马诺亚分校化学系教授拉尔夫·凯瑟尔（Ralf I. Kaiser）表示。“这项研究对夏威夷尤为重要，因为开发可持续的冷却解决方案对于满足该地区特定的环境和能源需求至关重要。”
研究结果于2月3日在《国家科学院学报》上发布。
关于研究的更多信息
通过复制包括压力和温度变化在内的大气条件，该研究为未来涉及化学反应性痕量气体的实验创造了机会，增强我们对现实环境中冰核形成（冰的形成初始阶段，从过冷水中发展出微小冰晶）的理解。深入了解推动冰形成的分子相互作用将改善云行为和降雨模式的模型，这对准确预测天气和气候变化至关重要。
该制冷剂项目旨在减少来自供暖和制冷系统的有害排放，这些排放显著增加了全球温室气体水平。通过协同研究如这项关于水滴的发现，研究人员能更好地理解新制冷剂如何与大气冰粒子相互作用，最终引导出对气候友好的创新。
随着全球气温持续上升，导致对制冷的需求增加，这些研究努力凸显了跨学科方法的必要性，以减少环境影响，同时加深对地球复杂系统的科学理解。
