Forskare är ett steg närmare att förstå sambandet mellan sotpartiklarnas färg och effekten av sådan luftföroreningar på klimatet.

Deras genombrott, som berättar hur transparenta beläggningar på atmosfäriska sotpartiklar förbättrar ljusabsorptionen, hjälper till att informera beslutsfattare om klimatförändringar.

En studie publicerad i Naturgeovetenskap , som involverade forskare från University of Leeds, identifierar den specifika mängden transparent material vid vilket ljusabsorptionsförbättring börjar ske, orsakar sot att bli mörkare.

Huvudförfattare Dr Dantong Liu, från University of Manchester, förklarade:"Atmosfären innehåller en blandning av konstgjorda och naturliga partiklar som antingen kan ha en värmande eller kylande effekt på klimatet.

"Av de förorenande partiklarna, svart kol är den viktigaste bidragsgivaren till uppvärmningen. Svart kol absorberar ljus vid alla våglängder, orsakar en mycket effektiv och mycket lokal uppvärmningseffekt på atmosfären. "

Forskarna fokuserade på blandningen av svart kol och andra ämnen i sotpartiklar som frigörs genom förbränningsprocesser, såsom vedeldning, dieselmotorer och industri. De testade olika typer av sot under Bonfire Night 2014 som, på grund av väderförhållandena den dagen, var särskilt förorenad och hade en hög koncentration av atmosfäriska trärökpartiklar.

GLOMAP, en datoriserad modell av aerosolmikrofysiska och kemiska processer som utvecklats av University of Leeds, användes sedan för att beräkna detaljerna för partikelfördelningen i atmosfären.

Studera medförfattare professor Dominick Spracklen, från School of Earth and Environment i Leeds, sade:"Den rätta blandningen av svart och icke-svart kol bildar en beläggning som gör att det svarta kolet interagerar starkt med ljus. GLOMAP låter oss titta på mängden och förhållandet mellan svart och icke-svart kol som finns i partiklar i atmosfären."

Olika former av förbränning skapar olika förhållanden mellan svart och icke-svart kol och studien identifierade det specifika massförhållandet vid vilket ljusabsorptionsförbättringen börjar ske, gör att sotet blir mörkare.

Om det finns mindre än en och en halv gånger mer icke-svart kol till svart kol på sotpartikeln-så upptäcks ingen förbättrad absorption. Detta antas bero på att materialet inte helt täcker det svarta kolet. Detta förhållande finns vanligtvis i dieselavgaser, till exempel.

Men om det finns mer än tre gånger icke-svart kol än svart kol på sotpartikeln, detta skapar en optimal linseffekt och ljusabsorptionen förbättras. Dessa högre förhållanden finns på sot från vedeldning, som är en stor källa till sot över hela världen från skogsbränder och jordbruk.

Studie medförfattare Dr James Allan från University of Manchester sa:"Det är känt att sotpartiklar påverkar klimatet, särskilt på lokala skalor där de kan påverka vädersystem - men deras exakta effekt är för närvarande mycket osäker.

"Dock, bevis för denna effekt på området har varit inkonsekventa. Med en kombination av laboratoriemätningar och atmosfäriska mätningar har vi visat att denna beläggningsmassa måste nå en viss tröskel för att detta ska träda i kraft.

"Dessa fynd hjälper oss att förena resultat från tidigare experiment och fältobservationer och bör hjälpa oss att utveckla mer exakta klimatmodeller i framtiden."