Космічні промені й аерозолі в земній атмосфері

Данилевський, В. (2018). Космічні промені й аерозолі в земній атмосфері. Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Астрономія, (57), 15–26. https://doi.org/10.17721/BTSNUA.2018.57.15-27

Однією з гіпотез для пояснення змін земного клімату є вплив зовнішніх космічних чинників, зокрема космічних променів галактичного походження, які є основним джерелом іонізації молекул у тропосфері. Відомо, що за умов достатньої перенасиченості пари води й інших речовин іони стають центрами конденсування цієї пари у краплі рідини й утворення аерозольних частинок. Конденсування водяної пари на аерозольних частинках в атмосфері призводить до утворення хмар, які є одним із головних чинників метеорологічних процесів й у значній мірі впливають на клімат у регіональному та глобальному масштабах. Ці факти були покладені в основу гіпотези про можливий вплив космічних променів на кількість і фізичні властивості хмар та на клімат. Проте досі результати пошуків тісного зв'язку між змінами потоку космічних променів під впливом сонячної активності (т. зв. явища Форбуша) та станом хмарності в атмосфері мають низький рівень достовірності, суперечливі і є предметом наукових дискусій. Головна проблема – пошук відповідних фізичних механізмів, які забезпечували б в атмосферних умовах достатню ефективність формування аерозольних частинок під дією космічних променів, щоб пояснити спостережувані характеристики хмар. У статті розглянуто та проаналізовано механізми утворення молекулярних кластерів та їхнього зростання до розмірів аерозольних частинок у земній атмосфері і роль у них іонів, утворюваних космічними променями. Також наведено огляд спостережних даних про ефективність ядроутворення та зростання аерозольних частинок в атмосфері, внесок іонів і модельних оцінок впливу цих процесів на динаміку атмосфери та кліматичні параметри. Зроблено висновки про вплив ядроутворення на оптичні характеристики аерозольних частинок і можливість дистанційних спостережень явищ ядроутворення.