C'è un testardo, particella che assorbe il calore che galleggia nell'atmosfera terrestre:inizialmente non gli piace l'acqua, assorbe la luce, e ci vuole tempo per andare avanti. Il carbonio nero nell'atmosfera tende a permanere finché non assorbe abbastanza acqua da cadere dal cielo. Intanto, il nerofumo assorbe l'energia del sole e riscalda l'aria circostante, creando un effetto radiativo.

Fresco, il giovane black carbon tende ad essere resistente all'acqua. Col tempo, le particelle invecchiano e diventano più igroscopiche, o in grado di assorbire acqua dall'aria. Ma quando il carbone nero inizia ad assorbire l'acqua, agire come nuclei di nubi, e si rimuove dall'atmosfera?

I ricercatori hanno precedentemente studiato le condizioni igroscopiche del carbonio nero in laboratorio, con condizioni limitate su fonti chimiche e condizioni di vapore acqueo. In tutti questi studi, i valori di nucleazione delle nubi del black carbon erano misurazioni indirette.

In un nuovo studio di Hu et al., i ricercatori hanno misurato contemporaneamente la concentrazione dei nuclei di condensazione delle nuvole e delle particelle di carbonio nero. Il sito di campionamento era vicino a strade trafficate e centri industriali a Wuhan, Cina, una megalopoli urbana nella parte centrale del paese.

Hanno prima corretto la dimensione delle particelle, quindi hanno misurato i nuclei di condensazione delle nubi e le singole particelle di carbonio nero in determinati livelli di sovrasaturazione dell'acqua nell'atmosfera. Il team ha scoperto che il diametro di attivazione, o la dimensione della particella di carbonio nero in cui metà delle particelle nucleerà e precipiterà, era di 144 ± 21 nanometri con una sovrasaturazione dello 0,2%. Il modo in cui queste particelle contenenti carbonio nero potrebbero agire come nuclei delle nuvole è determinato dalle loro dimensioni combinate con i loro rivestimenti, dicono gli autori, e in generale, meno satura era l'aria, più grandi dovevano essere le particelle da nucleare.

Inoltre, il team ha scoperto che una particella stessa può influenzare la dimensione della nucleazione. Ad esempio, la quantità di contenuto organico in una particella o qualsiasi rivestimento sul nerofumo può modificare l'igroscopicità e quindi l'attivazione.

Il team di ricerca ha notato che il loro lavoro può aiutare a migliorare le stime della longevità delle particelle di carbonio nero sospese nell'atmosfera e quindi gli impatti radiativi che queste particelle possono avere.

Questa storia è ripubblicata per gentile concessione di Eos, ospitato dall'American Geophysical Union. Leggi la storia originale qui.