大氣微粒中的孔隙使水凝結(jié)，導(dǎo)致在潮濕但不飽和的空氣中形成冰晶。這是云，特別是卷云中冰晶形成的一種新思路。卷云是一種纖細的高空冰線，是氣候系統(tǒng)的重要組成部分。

它們控制著地球向太空釋放的熱量，因此將卷云納入全球氣候模型是有意義的。這需要對云的形成有一個很好的理解。發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》(PNAS)上的一篇新論文發(fā)現(xiàn)，之前認為的在潮濕但不飽和(比如卷云形成的地方)形成冰的機制并不成立。

博科園-科學(xué)科普：相反，另一種機制更好地解釋了冰(以及云)的形成——而且細節(jié)遠非模糊。在大氣中，塵埃和其他物質(zhì)在成核過程中形成冰。研究人員此前曾假設(shè)，當(dāng)空氣濕度不足，無法被水飽和時，成核過程發(fā)生在水蒸氣分子一起直接形成冰的過程中，其間沒有液態(tài)水的介入。但蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院、猶他大學(xué)和蘇黎世應(yīng)用科學(xué)大學(xué)的研究人員表示，這種解釋并不符合觀察結(jié)果和分子模型。這個過程的一個線索來自于這樣一個事實：有孔洞的微粒（像小海綿一樣）形成冰微粒比沒有孔洞的微粒效率高得多。

這使得研究小組懷疑水蒸氣可能凝結(jié)在微小的孔隙中，冰晶開始從液態(tài)水而不是水蒸氣中生長。在包括分子模擬和合成多孔顆粒的實驗中，研究小組得出結(jié)論，假設(shè)是正確的：即使空氣中沒有完全飽和的水，水蒸氣也可以凝結(jié)在小顆?？紫吨校瑤椭纬杀?。這一過程可能在其他云層形成過程中也很活躍，這使得被稱為孔隙冷凝和凍結(jié)的過程成為了解冷云層形成及其對氣候影響的一個新重要因素。

博科園-科學(xué)科普｜研究/來自: 猶他大學(xué)

參考期刊文獻:《美國國家科學(xué)院院刊》

DOI: 10.1073/pnas.1813647116

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