가장 밝은 일몰, 흐린 하늘, 모두가 기침하는 날에는 공통점이 있습니다. 바로 에어로졸, 즉 공기 중에 떠다니는 작은 입자 때문입니다. 에어로졸은 작은 물방울, 먼지 입자, 미세한 검은 탄소 조각 및 대기 중에 떠다니고 지구의 전체 에너지 균형을 바꾸는 기타 물질이 될 수 있습니다.
에어로졸은 지구의 기후에 큰 영향을 미칩니다. 검은색 및 갈색 탄소와 같은 일부는 지구의 대기를 따뜻하게 하는 반면, 황산염 방울과 같은 다른 것들은 냉각시킵니다. 과학자들은 일반적으로 에어로졸의 전체 스펙트럼이 결국 지구를 약간 식힐 것이라고 믿습니다. 그러나 이 냉각 효과가 얼마나 강한지, 며칠, 몇 년 또는 몇 세기에 걸쳐 얼마나 진행되는지는 아직 완전히 명확하지 않습니다.
에어로졸이란 무엇입니까?
"에어로졸"이라는 용어는 가장 바깥쪽 가장자리에서 행성 표면에 이르기까지 대기 전체에 떠 있는 많은 종류의 작은 입자를 포괄하는 용어입니다. 그들은 고체 또는 액체, 극소량 또는 육안으로 볼 수 있을 만큼 충분히 클 수 있습니다.
먼지, 그을음 또는 바다 소금과 같은 "일차" 에어로졸은 행성 표면에서 직접 나옵니다. 그들은 돌풍에 의해 대기 중으로 들어 올려지고, 화산 폭발에 의해 공중으로 높이 치솟거나, 굴뚝과 불에서 발사됩니다. "XNUMX차" 에어로졸은 대기 중에 떠다니는 다양한 물질(예: 식물에서 방출되는 유기 화합물, 액체 산 방울 또는 기타 물질)이 충돌하여 화학적 또는 물리적 반응을 일으킬 때 형성됩니다. 예를 들어, XNUMX차 에어로졸은 미국의 그레이트 스모키 산맥(Great Smoky Mountains)의 이름이 된 연무를 만듭니다.
에어로졸은 자연 및 인위적 출처 모두에서 방출됩니다. 예를 들어, 먼지는 사막, 건조한 강둑, 건조한 호수 및 기타 여러 출처에서 발생합니다. 대기 에어러솔 농도는 기후 변화에 따라 증가하고 감소합니다. 마지막 빙하기와 같은 행성 역사의 춥고 건조한 기간에는 지구 역사의 따뜻한 기간보다 대기에 더 많은 먼지가 있었습니다. 그러나 사람들은 이 자연 순환에 영향을 미쳤습니다. 지구의 일부는 우리 활동의 산물로 오염되었고 다른 일부는 지나치게 젖었습니다.
바다 소금은 에어로졸의 또 다른 천연 공급원입니다. 그들은 바람과 바다 스프레이에 의해 바다에서 날아가서 대기의 하부를 채우는 경향이 있습니다. 대조적으로, 일부 유형의 폭발성 화산 폭발은 입자와 물방울을 상층 대기로 쏘아 올릴 수 있으며, 이 입자는 지구 표면에서 수 마일 떨어진 곳에 몇 달 또는 몇 년 동안 떠 있을 수 있습니다.
인간의 활동은 다양한 유형의 에어로졸을 생성합니다. 화석 연료의 연소는 온실 가스로 잘 알려진 입자를 생성합니다. 따라서 모든 자동차, 항공기, 발전소 및 산업 공정은 대기 중에 축적될 수 있는 입자를 생성합니다. 농업은 공기 품질에 영향을 미치는 에어로졸 질소 제품과 같은 기타 제품뿐만 아니라 먼지를 생산합니다.
일반적으로 인간의 활동으로 인해 대기에 떠 있는 총 입자의 양이 증가했으며 현재는 19세기에 비해 약 2,5배 많은 먼지가 있습니다. 일반적으로 "PM2,5"라고 불리는 물질의 매우 작은(60미크론 미만) 입자의 수는 산업 혁명 이후 약 XNUMX% 증가했습니다. 오존과 같은 다른 에어로졸도 증가하여 전 세계 사람들의 건강에 심각한 영향을 미쳤습니다.
대기 오염은 심장 질환, 뇌졸중, 폐 질환 및 천식의 위험 증가와 관련이 있습니다. 일부 최근 추정에 따르면 2016년 전 세계적으로 XNUMX만 명 이상의 조기 사망 원인이 공기 중 미세 입자로 인해 발생했으며 어린이와 노인이 가장 큰 피해를 입었습니다. 미세 입자 노출로 인한 건강 위험은 중국과 인도, 특히 도시 지역에서 가장 높습니다.
에어로졸은 기후에 어떤 영향을 미칩니까?
에어로졸은 두 가지 주요 방식으로 기후에 영향을 미칩니다. 대기로 들어오거나 나가는 열의 양을 변경하고 구름이 형성되는 방식에 영향을 줍니다.
쇄석에서 나오는 많은 종류의 먼지와 같은 일부 에어로졸은 색이 옅고 빛을 약간 반사하기도 합니다. 태양 광선이 그들에게 떨어지면 대기로부터 광선을 반사하여 이 열이 지구 표면에 도달하는 것을 방지합니다. 그러나 이 효과는 부정적인 의미도 가질 수 있습니다. 1991년 필리핀 피나투보 화산의 폭발은 1,2평방 마일의 면적에 해당하는 작은 빛 반사 입자를 성층권 높은 성층권에 던졌습니다. 그 결과 1815년 동안 멈추지 않은 행성의 냉각이 발생했습니다. 그리고 1816년 탐보라 화산 폭발로 인해 XNUMX년 서유럽과 북미 지역은 비정상적으로 추운 날씨를 겪었습니다. 이 때문에 "여름이 없는 해"라는 별명이 붙었습니다. 너무 춥고 우울해서 Mary Shelley가 고딕 양식을 쓰는 데 영감을 주기까지 했습니다. 소설 프랑켄슈타인.
그러나 탄 석탄이나 나무에서 나오는 작은 검은 탄소 입자와 같은 다른 에어로졸은 반대 방향으로 작용하여 태양의 열을 흡수합니다. 이것은 궁극적으로 대기를 따뜻하게 하지만 태양 광선을 늦춤으로써 지구 표면을 냉각시킵니다. 일반적으로 이 효과는 대부분의 다른 에어로졸로 인한 냉각보다 약할 수 있지만 확실히 효과가 있으며 대기에 탄소 물질이 더 많이 축적될수록 대기가 더 따뜻해집니다.
에어로졸은 또한 구름의 형성과 성장에 영향을 미칩니다. 물방울은 입자 주위에 쉽게 합쳐지기 때문에 에어로졸 입자가 풍부한 대기는 구름 형성에 유리합니다. 흰 구름은 들어오는 태양 광선을 반사하여 표면에 도달하여 지구와 물을 데우는 것을 방지하지만, 또한 행성에서 지속적으로 복사되는 열을 흡수하여 낮은 대기에 가둡니다. 구름의 종류와 위치에 따라 주변을 따뜻하게 하거나 차갑게 할 수 있습니다.
에어로졸은 지구에 여러 가지 복잡한 영향을 미치며 인간은 에어로졸의 존재, 양 및 분포에 직접적인 영향을 미쳤습니다. 그리고 기후 영향은 복잡하고 가변적이지만 인간 건강에 대한 영향은 분명합니다. 공기 중에 미세 입자가 많을수록 인간 건강에 더 많은 해를 끼칩니다.