Jun Wang, diriger une nouvelle étude qui aide à clarifier la façon dont l'ammoniac est présent dans la haute atmosphère terrestre. Crédit :Université de l'Iowa
Une nouvelle étude co-dirigée par des chercheurs de l'Université de l'Iowa explique comment l'ammoniac est distribué dans la haute atmosphère terrestre.
Les auteurs de l'étude ont utilisé la modélisation informatique pour déterminer que l'ammoniac est finalement libéré sous forme de gaz dans la haute atmosphère. La modélisation explique un mystère :les données recueillies par les satellites montrent des panaches d'ammoniac dans la haute atmosphère, en particulier sur certaines parties de l'Asie pendant la mousson d'été.
La recherche est importante car elle explique à l'échelle moléculaire comment l'ammoniac est absorbé par les gouttelettes d'eau liquide et est ensuite poussé dans l'air lors de la convection, quand l'air monte de la surface de la Terre, et gèle dans la haute atmosphère.
"Nous avons découvert que nous pouvons simuler et prédire où devrait se trouver l'ammoniac, et nos prévisions s'alignent sur les mesures satellitaires, " dit Jun Wang, professeur en génie chimique et biochimique au College of Engineering de l'UI et dont l'équipe a dirigé l'étude. "La nouveauté de la recherche est de combiner ce que nous savons au niveau moléculaire et de le mettre dans un modèle de simulation à l'échelle mondiale."
Ammoniac (formule chimique NH
Cela a surpris les chercheurs car il est largement admis que tout l'ammoniac devrait être absorbé par l'eau des nuages ou les aérosols acides dans la basse atmosphère, jusqu'à trois à quatre milles au-dessus de la surface.
"Alors la question est, « Comment l'ammoniac s'élève-t-il à une telle altitude (neuf milles) au-dessus de la surface de la Terre alors qu'il réagit si bien avec d'autres espèces ? », dit Wang. « Comment reste-t-il sous forme de gaz dans la haute atmosphère ? »
En utilisant la modélisation informatique, l'équipe UI, avec l'aide de chercheurs de l'Université du Nebraska-Lincoln, ont découvert que les molécules d'ammoniac occupent une fine couche entre les particules de glace et l'air extérieur, et sont libérés lorsque les particules de glace entrent en collision dans la haute atmosphère.
"Nous montrons que le NH3 dissous dans les gouttelettes de nuage liquide est libéré dans la haute atmosphère lors de la congélation et qu'il y a une collision ultérieure de particules de glace lors de la convection profonde, expliquant ainsi les concentrations étonnamment élevées de NH3 dans de nombreuses régions du monde, " écrivent les auteurs.
Le papier, publié en ligne le 30 mai dans la revue Actes de l'Académie nationale des sciences , est intitulé, "Perspective moléculaire pour la modélisation globale du NH3 de la haute atmosphère à partir de nuages gelés."
