7.5. Образование аэрозольных частиц в стратосфере

Несколько километров над тропосферой составляет хорошо выраженный слой аэрозолей. Его существование было установлено путем изучения рассеяния света с помощью ракетной техники и фактически измерено на соответствующих высотах с использованием лучей прожектора или метода высотной лазерной эхолокации (с помощью лидара).

В течение 1960 – 1961 гг. Юнге с сотрудниками одни из первых выделили из стратосферы аэрозольные частицы, причем максимальная их концентрация наблюдалась на высоте 18 – 20 км. Наблюдения, проведенные после Юнге как с помощью непосредственных измерений, так и с помощью лидара, показали, что концентрация частиц в нижнем слое стратосферы может сильно изменяться в течение нескольких лет.

Так, после извежения вулкана Маунт Эганг в 1963 году в стратосфере отмечалось увеличение концентрации частиц. В течение нескольких лет прозрачность атмосферы увеличивалась и проведенные измерения с помощью лидара показали, что в настоящее время прозрачность достигла значения, наблюдавшегося перед извержением. Тем не менее, извержение Эганга, вместе с другими такими же явлениями, привело к увеличению массы пыли в стратосфере примерно в 30 раз.

Содержание пыли, определенное в образцах, которые отбирались в период 1968 – 1970 г.г. во время полетов, выполненных Национальным центром атмосферных исследований США, составляло (30…40) · 10-4 млн.-1. Некоторые из этих крупных образований были в жидком виде, причем частицы сильно различались по форме и представляли собой следующие три группы:

1) группа с центральной частицей, окруженной почти со всех сторон отдельными мелкими сателлитами;

2) группа с центральной частицей, окруженной слоем без отдельных сателлитов;

3) группа отдельных частиц без сателлитов.

Отбор проб также показал, что стратосферные частицы состоят, главным образом, из сульфатов. Соотношение концентрации , т.е. основным компонентом аэрозолей является сульфат аммония. Среднюю концентрацию [SO42-] можно принять равной 0,1 мг/м3 воздуха.