Un nuevo estudio codirigido por investigadores de la Universidad de Iowa explica cómo se distribuye el amoníaco en la atmósfera superior de la Tierra.
Los autores del estudio usaron modelos de computadora para determinar que el amoníaco finalmente se libera como un gas en la atmósfera superior. El modelo explica un misterio: datos recopilados por satélites que muestran columnas de amoníaco en la atmósfera superior, especialmente sobre partes de Asia durantela temporada de monzones de verano.
La investigación es importante porque responde a escala molecular cómo el amoníaco es absorbido por las gotas de agua líquida y luego es empujado al aire durante la convección, cuando el aire sale de la superficie de la Tierra y se congela en la atmósfera superior.
"Descubrimos que podemos simular y predecir dónde debería estar el amoníaco, y nuestras predicciones se alinean con las mediciones satelitales", dice Jun Wang, profesor de ingeniería química bioquímica en la Facultad de Ingeniería de la UI y cuyo equipo dirigió el estudio ". La novedad dela investigación consiste en combinar lo que sabemos a nivel molecular y ponerlo en un modelo de simulación a escala global ".
El amoníaco fórmula química NH3 se ha medido cerca de la superficie de la Tierra, pero medir su concentración en la atmósfera superior, a más de seis millas de altura, ha sido un desafío. En 2016, las mediciones satelitales detectaron columnas de amoníaco en la atmósfera superior sobre subtropicalregiones del sudeste asiático.
Eso sorprendió a los investigadores porque se cree ampliamente que todo el amoníaco debería ser absorbido por el agua de la nube o los aerosoles ácidos en la atmósfera inferior, hasta tres o cuatro millas por encima de la superficie.
"Entonces, la pregunta es: '¿Cómo se eleva el amoníaco a tal altura nueve millas sobre la superficie de la Tierra cuando reacciona tan bien con otras especies?'", Dice Wang. "¿Cómo permanece como un gas en la parte superior?¿atmósfera?"
Utilizando el modelado por computadora, el equipo de UI, con la ayuda de investigadores de la Universidad de Nebraska-Lincoln, descubrió que las moléculas de amoníaco ocupan una capa delgada entre las partículas de hielo y el aire exterior, y se liberan cuando las partículas de hielo chocan en la atmósfera superior.
"Mostramos que el NH3 disuelto en gotas de nubes líquidas se libera en la atmósfera superior al congelarse y que hay una colisión posterior de partículas de hielo durante la convección profunda, lo que explica las concentraciones inesperadamente altas de NH3 en muchas partes del mundo,"escriben los autores.
El documento, publicado en línea el 30 de mayo en la revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias , se titula, "Perspectiva molecular para el modelado global de NH3 atmosférico superior a partir de nubes heladas"
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Iowa . Original escrito por Richard C. Lewis. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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