據外媒報道，站在海邊，大口大口地聞着鹽霧，你會聞到刺鼻的海腥味。而那種成熟的、像是腐爛的氣味，則是硫磺。據悉，海洋浮游生物每年向空氣中輸出超2000萬噸的硫磺，主要是以二甲基硫醚(DMS)的形式。在空氣中，這種化學物質可以轉化為硫酸，然後它通過為水滴的形成提供一個場所來幫助產生雲。
在世界海洋的範圍內，這個過程影響到整個氣候。
但來自威斯康星大學麥迪遜分校、美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)和其他機構的新研究顯示，從海洋中排放的超過1/3的DMS永遠無法幫助新的雲層形成，因為它被雲層本身所吸收。這些新發現大大改變了人們對海洋生物如何影響雲層的普遍認識，並可能改變科學家預測雲層形成如何響應海洋變化的方式。
通過將陽光反射回太空和控制降雨，雲在全球氣候中發揮着重要作用。準確地預測它們對於理解氣候變化的影響至關重要。
“事實證明，這個關於雲層形成的故事確實不完整，”華盛頓大學麥迪遜分校的化學教授、論文新報告的資深作者Tim Bertram說道，“在過去的三四年裡，我們一直在質疑這個故事的一部分，通過實驗室實驗和大規模的現場實驗。現在我們可以更好地將海洋排放的東西和你如何形成這些鼓勵雲層形成的微粒之間的聯繫起來。
通過跟其他13個機構的合作者一起，華盛頓大學麥迪遜分校的研究生Gordon Novak構建了於2021年10月11日發表在《Proceedings of the National Academy of Science》上的分析報告。
幾年前，由NOAA的Patrick Veres領導的這組研究人員發現，在變成硫酸的過程中，DMS首先會變成一種被稱為HPMTF的分子，而這種分子之前從未被確認過。在這項新的研究中，該團隊使用NASA擁有的滿載儀器的飛機，然後在雲層內和晴朗的天空下捕捉這些化學物質的詳細測量結果。
“這是一架巨大的DC-8飛機。它是一個飛行實驗室，”Bertram介紹道，“基本上所有的座位都被拆除了，非常精確的化學儀器被放了進去，這使得研究小組能在非常低的濃度下測量大氣中的排放分子和所有的化學中間物。”
研究小組從飛行數據中發現，HPMTF很容易溶解到現有雲層的水滴中，這就從雲層成核過程中永久地消除了硫磺。在無雲地區，更多的HPMTF倖存下來進而成為能幫助形成新雲層的硫磺。
在佛羅里達州立大學的合作者的領導下，該團隊在一個大型的全球海洋大氣化學模型中對這些新的測量結果進行了說明。他們發現，來自DMS的36%的硫是以這種方式流失到雲中的。另外15%的硫是通過其他過程流失的，所以結果是，海洋浮游生物作為DMS釋放的硫中只有不到一半可以幫助形成雲。
“這種對雲的硫的損失降低了小顆粒的形成率，所以它降低了雲核本身的形成率，”Bertram說道，“對雲的亮度和其他特性的影響將不得不在未來進行探索。”
直到最近，研究人員仍在很大程度上忽略了雲層對海洋上空化學過程的影響，部分原因是很難從雲層中獲得良好的數據。但新研究顯示，正確的儀器擁有獲得這些數據的能力，而且雲層可以發揮重要的作用，甚至影響到產生雲層的過程本身。
Bertram說道：“這項工作確實重新打開了海洋化學的這個領域。”