対流性嵐は、コールドプールと降水を通じて生物エアロゾル集団を変化させる

科学分野:

• 大気科学
• 環境科学
• 微生物学

背景:

• 対流性嵐のような気象イベントは、生物エアロゾルの特性を変化させる可能性があります。
• 生物エアロゾルは公衆衛生と雲の微物理に影響を与えます。
• BioAerosols and Convective Storms (BACS) 研究は、これらの影響を調査しました。

研究 の 目的:

• 対流性嵐のプロセス（降水、コールドプール）が生物エアロゾル濃度と特性にどのように影響するかを調査すること。
• 花粉、真菌胞子、細菌内毒素を含む生物エアロゾルを特徴づけること。
• 氷核生成粒子（INP）濃度への影響を評価すること。

主な方法:

• 2022年5月から6月と2023年5月から6月にかけて、コロラド州北部でBACS研究を実施しました。
• 生物エアロゾルの特性評価のために、オンライン（蛍光）およびオフライン（化学トレーサー）測定を利用しました。
• 氷核生成粒子（INP）の共同測定を実施しました。

主要な成果:

• 降水イベントは、主に真菌胞子である、スーパーミクロン蛍光粒子の濃度を増加させました。
• 嵐によって生成されたコールドプールは、より強いプールがより高い生物エアロゾル濃度と相関する（r = 0.79）など、様々な影響を示しました。
• 生物学的INP濃度（1-10 µm、-15 °C以上）は、嵐の間に真菌胞子（r = 0.91）に関連して1桁増加しました。

結論:

• 対流性嵐は、境界層の真菌胞子と温暖な温度の生物学的INPの濃度を大幅に増加させます。
• 高濃度の生物エアロゾルは、感受性の高い集団に高い曝露リスクをもたらします。
• これらの生物エアロゾルは、雲のプロセスに影響を与える可能性があります。