氷核

氷核は、氷核形成粒子( INP )とも呼ばれ、大気中の氷結晶の形成の核として機能する粒子です。

大気中には氷核形成のメカニズムがいくつかあり、氷核が触媒となって氷粒子の形成を促します。上層圏では、水蒸気が固体粒子に直接沈着します。雲の温度が約-37℃より高くなると、液体の水が過冷却状態で存在し、氷核が水滴の凍結を引き起こします。^[1]

接触核形成は、氷核が過冷却水滴と衝突した場合に発生しますが、凍結のより重要なメカニズムは、氷核が過冷却水滴に浸されて凍結が引き起こされることです。

氷核粒子が存在しない場合、純粋な水滴は過冷却状態のまま−37℃付近の温度まで持続し、均一に凍結する。^{[2] [3] [4]}

大気エアロゾルの氷核形成特性を研究する研究グループがいくつかあります（例えば、DeMottらによるFIN-02研究論文2018またはFIN-02 INP測定相互比較研究^[5]を参照）。氷核形成研究機能は、EMSL、PNNLのユーザー施設呼び出しを通じても利用できます。^[6]

氷粒子は雲のダイナミクスに大きな影響を与える可能性があります。氷粒子は雲が帯電して雷を引き起こすプロセスにおいて重要な役割を果たしていることが知られています。また、氷粒子は雨滴の種子を形成できることも知られています。浅い雲における氷核粒子の濃度が雲と気候のフィードバックの重要な要因であることが明らかになっています。^{[7] [8]}

大気中の粒子状物質には、砂漠の塵、すす、有機物、細菌（例えば、Pseudomonas syringae）、花粉、真菌胞子、火山灰など、自然のものと人為的なものの両方があり、氷核として作用する可能性があります。^{[1] [9]}しかし、各タイプの正確な核形成能力は、正確な大気条件によって大きく異なります。これらの粒子の空間分布、氷雲形成による地球の気候に対する全体的な重要性、および人間の活動がこれらの影響を変える上で大きな役割を果たしたかどうかについては、ほとんどわかっていません。

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