大气气溶胶颗粒在形成云和降水方面发挥着至关重要的作用，进而影响地球的能量平衡、水文循环和气候。尽管这一重要性不容忽视，但在湿季亚马逊雨林上方未受污染的空气中气溶胶颗粒的来源尚不明确。最近的研究表明，降雨经常会引发森林上空空气中新纳米颗粒的形成。
大气气溶胶颗粒在生成云和降水方面发挥着至关重要的作用，从而影响地球的能量平衡、水文循环和气候。然而，在湿季亚马逊雨林上方的未受污染空气中气溶胶颗粒的来源仍不清楚。由美因茨马克斯普朗克化学研究所的研究人员进行的一项最新研究发现，降雨常常导致新形成的纳米颗粒在森林冠层上空的释放。
在亚马逊雨林中，湿季通常在下午发生强降雨。云和降水的形成依赖于被称为云凝结核的微小空气颗粒，这些颗粒使水蒸气能够聚集成云滴。但这些云凝结核来自何处呢？
来自德国、巴西、瑞典和中国的国际研究团队发现，降雨会引发纳米颗粒的激增，这些颗粒可以成长为云凝结核。他们检查了从亚马逊高塔观测站（ATTO）收集的关于气溶胶颗粒、微量气体和气象条件的广泛长期数据。这一设施配备了先进的仪器，具有高达325米的塔，位于巴西北部亚马逊雨林的中心，距离马瑙斯大约150公里，由德国和巴西科学家的合作管理。
该研究在《自然地球科学》杂志上发表，首席作者路易斯·马查多解释说：“降雨清理大气中的气溶胶颗粒，并将臭氧带入森林冠层。臭氧可以与植物释放的挥发性有机化合物反应，尤其是萜类，从而导致氧化产物的产生，这促进新颗粒的形成，导致纳米颗粒浓度的暂时激增。”
纳米颗粒浓度在森林冠层上方达到峰值
研究表明，纳米颗粒的水平在森林冠层正上方最高，随着高度的增加而减少。“这一梯度在整个湿季期间保持一致，表明在冠层中持续生成颗粒，并且新形成的颗粒向上移动，可以通过吸收低挥发性分子进一步成长，并作为云凝结核，”美因茨马克斯普朗克化学研究所的研究小组负责人、共同作者克里斯托弗·波尔克表示。贡献于自然大气纳米颗粒形成和成长的低挥发性分子包括氧和氮丰富的有机化合物，这些化合物是由植物释放的异戊二烯、萜烯和其他挥发性有机化合物的氧化产物，与臭氧和羟基自由基相互作用。
之前的研究观察到在上对流云的流出区域中出现新颗粒形成，并提示新形成的纳米颗粒向下移动。
“我们的发现提示了科学界在理解雨林如何与气溶胶、云和降水相互作用方面的重大转变，这对区域和全球气候系统至关重要，”共同作者、美因茨马克斯普朗克化学研究所主任乌尔里希·波施尔总结道。
