图片来源：美国能源部附属大气辐射测量气候研究中心（US Department of Energy ARM Climate Research Facility）
亚马逊雨林是研究气溶胶效应的天然实验室
时间：2018年1月25日
来源：美国能源部/美国太平洋西北国家实验室（DOE/Pacific Northwest National Laboratory）
摘要：尽管科学家们已经得知气溶胶在天气与气候的形成中起着重要作用，但新研究表明，微小颗粒物对天气的影响远比我们预想中更为强烈。有很长一段时间我们认为，渺小的它们对雨滴的形成“无能为力”，可实际上这些微小的污染物“大有可为”，不仅能够成云致雨，有时甚至能引发大型风暴。
“GoAmazon项目”在玛瑙斯市设立了一处顺风监测站，这里仪器众多，能对气溶胶、云量、太阳能和热能进行监测。
2018年1月26日《科学》（Science）杂志发表了此项研究，该研究表明微小颗粒物对天气的影响远比我们设想中更为强烈，甚至还能引发大型风暴。
该研究关注来自城市、工业污染、山火和其他来源的大气尘粒（如气溶胶等）对天气过程的作用。尽管科学家们已经得知气溶胶在天气与气候的形成中起着重要作用，但新研究表明，微小颗粒物对天气也有着巨大的影响。它们的直径小于人类头发丝直径的千分之一，却能成云致雨，甚至可以引发风暴。
The tiny pollutants -- long considered too small to have much impact on droplet formation -- are, in effect, diminutive downpour-makers.
有很长一段时间我们认为，这些微小的污染物们对雨滴的形成无能为力，可实际上它们却是小型“降雨制造机”。
美国东北太平洋国家实验室（Department of Energy's Pacific Northwest National Laboratory）专家、本文的第一作者Jiwen Fan称：“我们的研究结果表明，这些微小颗粒会在一定程度上导致风暴的强度增加并能产生更多降雨。在那些大气尘埃较少、气候温暖湿润的地区，超微颗粒物会对天气过程产生很大的影响。”该论文由来自15个研究机构的21名合作者共同完成。
本研究主要利用亚马逊原始森林的监测数据，同时也对巴西亚马逊州最大城市玛瑙斯市(Manaus，人口超过200万)附近区域进行了数据采集。这可是难得的好机会，因为科学家们能对尚未进行大规模工业生产环境中的污染物进行观察，了解它们影响大气环境的过程，还能在排除温度和湿度等因素影响的前提下，准确判断微小颗粒物的天气效应。
该团队研究了直径小于50纳米的超微颗粒对雷暴形成的影响。先前，其他研究的结果表明，粒径大一些的颗粒能引发空气从地面向空中的迅猛抬升，进而成云致雨，但至今为止，科学家们还未发现这些由汽车尾气和工业排放产生的超微颗粒物有类似的过程。新研究发现，这些超微颗粒不仅也能引发空气抬升，成云致雨，甚至比那些更大颗粒物的作用更强。
Through detailed computer simulations, the scientists showed how the smaller particles have a powerful impact on storm clouds.
计算机模拟结果证明了超微颗粒物能有效地促进暴风云的形成。
结果表明，在气候温暖湿润的环境中，粗颗粒物无法保持较高浓度，而此时超微颗粒物能够“挺身而出”，担负起形成云滴的职责。低浓度的粗颗粒物使水汽浓度保持在较高水平，导致相对湿度超过100%，这对于超微颗粒形成云滴十分有利。
超微颗粒物虽然粒径小，但是数量众多。它们能够在水汽过量凝结时充当凝结核，形成许多水滴。凝结过程中释放的热量会激发水汽的抬升，使更多的热空气进入云层，推动更多的雨滴从近地面进入高空，进而产生冰粒、雪粒、闪电和雨。
Fan将这种过程称为超微颗粒的“激发对流”作用，这会引发强烈的风暴事件。
Fan是研究污染物的风暴和天气效应的专家，他说：“我们的研究结果表明，在热带海洋和陆地等潮湿且空气清洁的环境里，微小的气溶胶颗粒对天气与气候影响巨大。这也启示我们：自工业革命以来，人类活动可能以各种方式改变了这些区域的风暴过程。”
翻译：胡砚泊
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