在赫尔辛基Kumpula进行的关于气溶胶的基础研究有助于解决世界各地的空气污染问题

物理学家Katrianne Lehtipalo研究大气微粒。国际研究合作就像一个团体在拼凑一个巨大的拼图:影响世界各地人们日常生活的整体图景和应用是建立在精心进行的个别研究之上的。

气溶胶是指漂浮在空气中的任何微粒。它们是小液滴或固体颗粒,如花粉。

“花粉位于鳞片的最末端,你几乎可以用肉眼看到它。我们研究更小的粒子,只有通过精确的测量设备才能看到。”副教授说Katrianne Lehtipalo研究所的大气和地球系统研究(INAR)赫尔bob体育下注安卓版辛基大学和芬兰气象研究所。

大气中的气溶胶大约有一半来自大自然,比如海洋、火山爆发和风将灰尘带到空气中。另一半是由人类制造的:交通和各种材料的焚烧增加了大气中的粒子数量。

对分子的基础研究产生了关于空气污染物的知识

莱蒂帕洛的研究课题是当前最热门的,因为粒子对气候变化有影响——只是我们还不知道它们的确切影响。例如,政府间气候变化专门委员会(IPCC)的报告表明,气溶胶对全球变暖的影响是与气候变化相关的最重要的不确定性之一。

气溶胶有助于云的形成,因此,反射太阳辐射远离地球。通过这种方式,气溶胶对气候有降温作用。它们也有害,因为吸入小颗粒是不健康的。就空气质量的好坏而言,空气中的气溶胶粒子的数量是一个因素。

“在欧洲,并说,赫尔辛基,过去几十年的空气质量得到了改善,而全球局势恶化,”Lehtipalo票据。

目前,Lehtipalo正在分子水平上研究气溶胶的形成。这构成了基础研究,世界各地的科学家只有后来才能在应用研究中加以利用。在其他国家中,这一领域在空气污染问题严重的中国和印度非常重要。

利希蒂帕洛认为研究是一个巨大的拼图,科学家们正在通过她的个人努力拼合出其中的一个小而具体的部分。

“改善气候模型是一幅更大的图景,我打算通过自己的微薄贡献来推动它。”

全球顶尖的芬兰大气研究机构

气溶胶的存在早在19世纪末就已为人所知。在芬兰,教授马库- Kulmala20世纪90年bob体育下注安卓版代,赫尔辛基大学开始在该领域开展研究,研究源自森林的化合物如何形成粒子。今天,Kulmala是在大气科学领域被引用最多的科学家之一,他的研究已经扩展到一个由大约200名研究人员组成的团队。

“我们在气溶胶研究方面处于全球领先地位,”小组成员Lehtipalo说。

气溶胶研究不仅在本质上是高度国际化的,而且它也是一个特别跨学科的领域。除了物理学家,还包括化学家、气象学家和环境科学家。

例如,基本的气溶胶研究被用于研究气候和微粒对健康的影响,以及改善空气质量。在该领域进行的基础研究为测量站网络ACTRIS等提供了基础,而基于制造和销售测量设备的研究的派生公司也在芬兰成立了。

气溶胶粒子几乎无处不在,在许多领域产生了应用潜力。由于应用是建立在基础研究之上的,只有在基础研究取得进展之后,这种潜力才会显现出来。

“一旦拼图的边缘完成,开始一个新的领域就很容易了。很少有人能够把一块拼图放在中间,并声称它属于那里,”Lehtipalo说,他举例说明了研究的进展,这是基于以前获得的研究知识。

研究本身就是有价值的

Lehtipalo强调,研究本身没有特定的目标也有价值。这正是基础研究的前提。

“我们目前还不知道从现在起100年甚至10年之后,哪些研究努力对人类最有利。

例如,以前对冠状病毒进行基础研究的科学家现在有机会以全新的方式应用他们的发现。”

然而,Lehtipalo认为,为了知识而重视知识并不排除科学潜在的工具价值。

利希蒂帕洛解释说:“人们需要知识来为社会创造金钱、健康、空闲时间和其他利益。”

一个研究站网络产生可比的数据

少量的不可预测性总是研究中固有的。有时会发生一些革命性的事情,有时则什么都没有。在气溶胶研究中,坚持是关键。目前,Lehtipalo正致力于建立一个研究站网络,在那里可以测量整个欧洲的大气粒子。目的是同时使用相同的方法和设备进行测量,以产生可比的数据。一旦这些努力产生了长时间序列,就有可能比较意外事件期间大气中发生的情况,例如空中交通因大流行而暂停。

Lehtipalo认为,未来的大气研究将越来越关注如何为气候变化的影响做准备。

“尽管如此,我们还将继续需要来自大气中气溶胶粒子特征和行为的基础研究的知识。”