Physical properties of aerosols in the polar atmosphere

Abstract

해양에서 관측되는 에어로졸의 생성 원인을 규명하는 연구는 지구복사 수지에 미치는 직,간접적 영향 때문에 기후 변화-변동 연구에서 중요한 위치를 차지하고 있다. 1980년대 후반에 GAIA 철학에 기본을 두고 해양의 생물권과 기후변화의 feedback 관계를 제안한 CLAW 가설이 발표된 후 현재까지 해양 에어로졸의 생성원을 알아내기 위한 연구가 활발히 진행되어왔다. 지난 반세기동안, 기후학적으로 중요한 의미가 있는 지름이 마이크로미터 이하인 accumulation 모드의 해양에어로졸의 생성원에 관한 연구는 해염에 의한 1차적 (primary) 생성이론과, 플랑크톤 활동의 부산물에 의해 해양대기로 유입된 황성분(예

DMS)에 의한 2차적 (secondary) 생성이론의 상호 반박 과정을 통해서 발전되어왔다. 그러나 최근에 북대서양 해양대기에서 관측한 결과는 해수면 표면 유기물질 층이 1차적 에어로졸 생성과정을 통해서 accumulation mode 에어로졸 생성에 효과적으로 기여하고 있음을 증명했다. 이는 지구기후 변화-변동과 해양 생물권의 상호 피드백관계를 지금까지 가설되었던 과정과는 다른 경로로 입증하는 것이다. 해양 생물권의 영향에 의한 에어로졸 생성의 다른 예는 해안 지방에서 관측되는 particle formation 현상이 있다. 조수간만의 차이가 큰 해안 지방에서 썰물시에 지름 3 nm 이상 에어로졸의 수농도가 106 cm-3 에 이른다. 이 현상은 대기중에 노출된 미역 등에서 방출된 요오드를 포함한 가스의 2차적 에어로졸 생성 때문이다. 이 나노미터 크기의 입자들은 물리적 과정을 통해서 accumulation 크기로 빠르게 성장한다. 밀접한 feedback 관계를 가지고 있는 해양생물권-에어로졸-기후변화 있어서, 극지방은 문명사회에서 멀리 떨어진 지리적 위치, 적은 에어로졸 수농도에 의한 높은 민감도, 그리고 계절 변화가 뚜렷한 왕성한 해양 생물군의 활동 등의 특징을 가지고 있으므로, 현장 및 모델링 연구의 이상적인 인프라를 제공한다.