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礦物氣溶膠
礦物氣溶膠主要從干旱和半干旱地區(比如撒哈拉沙漠)排放進入大氣,其年排放通量為2×1015克左右。礦物氣溶膠在大氣中的停留時間可達幾天,在此期間可被長距離傳輸數千千米,對大氣能見度、空氣質量以及地球大氣的輻射和能量平衡等產生重要影響。
礦物顆粒物的重要礦物組分包括石英、伊利石、長石、蒙脫石、高嶺土、石灰石、赤鐵礦和石膏等。在長距離傳輸過程中,礦物氣溶膠的礦物組分將發生變化。粒徑較大的顆粒物(例如石英和長石等)將先沉降到地表,粒徑較小的伊利石、蒙脫石等黏土礦物將隨著傳輸距離而逐漸富集。此外,由于在傳輸過程中與包括二氧化硫、氮氧化物和揮發性有機物在內的痕量反應性氣體發生非均相化學反應,礦物顆粒物將逐漸與硫酸鹽、硝酸鹽和有機物等發生內混合。
礦物氣溶膠在空氣質量、大氣化學成分、氣候變化和生物地球化學循環等多方面有重要作用。礦物氣溶膠是對流層大氣中最重要的氣溶膠之一。在沙塵暴發生和經過的廣大區域,礦物顆粒物將影響大氣能見度和空氣質量,并嚴重危害人體健康。在傳輸過程中,發生的非均相化學反應將直接或間接影響氮氧化物和臭氧等大氣污染物的濃度水平和時空分布。礦物氣溶膠能夠直接吸收和散射太陽及地表輻射,同時也可以作為云凝結核和冰核影響云的形成、性質和壽命,這兩者都將影響地球系統的輻射和能量平衡以及降水的形成等。礦物氣溶膠是地球大氣對流層中最重要的冰核顆粒物。此外,礦物氣溶膠含有豐富的鐵和磷等微量營養元素。礦物氣溶膠的沉降,是一些遠離人類活動的生態系統(比如遠洋地區和亞馬孫平原等)中一些重要影響元素的主要來源。