你想過嗎，細小浪花對氣候影響多大？
海浪拍擊岸邊激起的細小浪花，是夏天戲水的美好回憶。然浪花飛濺時，還會產生無數肉眼不可見的細小微粒，稱為「海鹽氣溶膠」（sea spray aerosol）。它們能飄升至空中成為雲凝結核，影響雲產生與消長，調節氣候變化。這些不起眼微粒，其實是影響氣候與空氣品質的重要因子。
最近加州大學聖地牙哥分校更清楚揭露過程。證實海岸線波浪劇烈破碎時，會大幅增加海鹽氣溶膠。這發現不僅有助改善氣候模型精準度，也為理解海洋與大氣交互作用提供全新視角。論文 8 月底刊登於《Science Advances》期刊。
團隊在加州海岸架設先進雷射感測儀和影像捕捉系統，精確測量單一海浪破碎過程。發現海浪於淺水區觸底形成破碎波（breaking wave）時，大量空氣捲入水中，形成無數微小氣泡。氣泡上升至海面破裂時，會在空氣形成含鹽分的細小水滴。這些水滴乾燥使鹽分結晶，就形成海鹽氣溶膠。研究證實，淺水區產生的氣溶膠數量是海面深水區數百至數千倍。
氣候模型新突破：海岸地區海鹽氣溶膠產量非風速決定
以前全球氣候模型，模擬海鹽氣溶膠生成時，主要認為風速越快產量越多，模擬海岸地區氣候時可能與現實脫節。因海岸線海鹽氣溶膠產量高，且產生量與風速非線性關係，反而與海浪破碎過程更有關。之後氣候科學家建立模型時，必須將「海岸線」獨特地理特徵納入考量，才能更準確預測氣候變化趨勢。
世界正面臨極端氣候嚴峻挑戰，沿海城市更首當其衝，數十億人口住在海岸線附近，生活與安全直接受氣候變化影響。如果氣候模型忽略「海岸線海鹽氣溶膠的生成機制」，就可能低估或高估降雨量、霧霾程度及極端氣候頻率。誤差將使沿海城市防災規劃、公共衛生與環境治理缺乏精準依據，加劇社會風險與脆弱性。
海鹽氣溶膠的旅程
海岸線形成微小海鹽氣溶膠，還會被風帶到內陸，影響空氣品質。這些鹽粒除了能成為凝結核，吸附空氣水氣，也會與其他污染物（如硫化物和氮氧化物）發生化學反應，可能促進霧霾或 PM2.5 形成，也能吸附污染物，被雨水帶到地面，有淨化空氣的作用。研究讓我們意識到，海岸線氣溶膠產生不僅是區域性現象，效應甚至會影響內陸數百公里地區。
這項研究揭示全球氣候模型亟須修正的關鍵。海岸線其實是雲凝結合核的重要來源，但過去模型卻長期忽視這點。若能將產生機制納入考量，今後對降雨分布、雲層演變與極端氣候的預測將更準確。面對日益嚴峻的氣候挑戰，唯有不斷精進氣候模型，才能提升社會韌性，並為決策者提供更可靠的依據。
（首圖來源：Pixabay）