對流層成分研究的新發現可能有助於長期改善空氣品質
一個國際研究小組最近進行的突破性研究發現，克里基中間體在對流層二次有機氣溶膠的形成過程中發揮了重要作用，這表明這些過程的影響比以前想像的要大，並突出了需要進一步研究的領域。
一個國際研究小組成功地記錄了氣溶膠形成過程中長期假設的催化劑的第一個明確證據。地球大氣層的85% 位於對流層–大氣層的最底層。儘管如此，我們對改變對流層成分的化學過程的了解仍然存在很大差距。
二次有機氣溶膠（SOAs）的形成和普遍存在是一個特別重要的知識空白，它影響著地球的輻射平衡、空氣品質和人類健康。但得益於美國能源部阿貢國家實驗室（DOE）、桑迪亞國家實驗室（Sandia National Laboratories）和美國國家航空暨太空總署（NASA）噴射推進實驗室（JPL）領導的國際研究團隊的突破性發現，這一差距正在縮小。
科學家們在發表於《自然-地球科學》（Nature Geosciences）的一篇新論文中詳細介紹了他們的發現。
關於克里基中間體的新研究
研究小組重點研究了一類被稱為克里基中間體（CI）的化合物。研究人員懷疑，當CI 透過一種稱為低聚的過程結合在一起時，它們在SOAs 的形成過程中起著至關重要的作用。但直到現在，還沒有人在這領域直接辨識出這個過程的化學特徵。
研究小組利用目前最先進的大氣氣相分子和氣溶膠檢測方法，在亞馬遜雨林進行了實地測量，亞馬遜雨林是地球上SOA 最重要的地區之一。在那裡，他們發現了與含有碳、氫和氧（CH2OO）的克里基中間化合物反應一致的明顯證據。
“這一發現意義重大，因為我們能夠將在現場看到的實際情況、我們對CIs 低聚現象的預期以及我們在實驗室中的表徵和理論判斷直接聯繫起來，”論文第一作者、阿貢大學助理化學家Rebecca L. Caravan 解釋。
這些實地觀測只是各實驗室合作進行的創新科學的一個組成部分。
先進方法與重要發現
“除了實地測量，我們還採用了世界上最先進的實驗方法來直接描述克里基中間反應的特徵。我們利用最先進的理論動力學來預測我們無法直接測量的反應。我們還利用了最先進的全球化學建模，根據這些動力學來評估我們預期低聚物在對流層中產生的影響，”桑迪亞的燃燒化學家Craig A. Taatjes 說。
這種組合產生了一些至關重要的發現。美國太空總署噴射推進實驗室研究員卡爾-珀西瓦爾（Carl Percival）說：「首先，我們發現CI 化學在改變對流層成分方面所起的作用可能比目前的大氣模型所能解釋的還要大，可能要大一個數量級。
這可能意味著CI 化學可能正在推動對流層內發生更大的變化，或者是其他尚未確定的化學機制正在發揮作用。
Caravan總結說：”我們還有很多工作要做，才能完全確定CI反應在對流層中的作用。但這些發現極大地擴展了我們對地球大氣層中最重要的一層形成SOA 的潛在重要途徑的了解。 “
編譯來源：ScitechDaily