كيمياء التروبوسفير
تصف كيمياء التروبوسفير دورات المؤكسدات وتفاعلات الجذور التي تعالج الغازات النزرة في الطبقة السفلى من الغلاف الجوي، حيث تحدث الظواهر الجوية ومعظم التلوث.
Definition
كيمياء الغازات النزرة والهباء الجوي في التروبوسفير، وتهيمن عليها الأكسدة الجذرية النهارية التي يبدأها جذر الهيدروكسيل.
Scope
يغطي هذا الموضوع الأكسدة الكيميائية الضوئية للمركبات العضوية المتطايرة، وأول أكسيد الكربون، وأنواع الكبريت والنيتروجين في التروبوسفير، مع التركيز على دورة جذر الهيدروكسيل وتكوين الأوزون والهباء الجوي العضوي الثانوي. ويشمل كلاً من الكيمياء الخلفية النظيفة والأنظمة الملوثة.
Core questions
- كيف يتحكم جذر الهيدروكسيل في عمر الغازات النزرة؟
- ما الذي يحدد ما إذا كانت أكاسيد النيتروجين (NOx) تؤدي إلى إنتاج الأوزون أم فقده؟
- كيف تتكون الهباءات العضوية الثانوية من سلائف الطور الغازي؟
- ما الدور الذي تلعبه كيمياء النترات (NO3) الليلية؟
Key theories
- دورة أكسدة HOx-NOx-VOC
- ينشأ إنتاج الأوزون في التروبوسفير من الدورة المقترنة لجذور HOx و NOx أثناء الأكسدة التي يبدأها جذر الهيدروكسيل للمركبات العضوية المتطايرة، وتعتمد النتيجة على الوفرة النسبية لأكاسيد النيتروجين (NOx) والكربون التفاعلي.
Mechanisms
يبدأ جذر الهيدروكسيل (OH) أكسدة الهيدروكربونات وأول أكسيد الكربون (CO)، مكونًا جذور البيروكسي التي تحول أكسيد النيتريك (NO) إلى ثاني أكسيد النيتروجين (NO2)؛ وينتج التحلل الضوئي لثاني أكسيد النيتروجين (NO2) الأوزون. توفر جذور النترات (NO3) مسار أكسدة ليليًا مماثلاً، وتنتج الأكسدة الجزئية للمركبات العضوية الأكبر منتجات منخفضة التطاير تتكثف لتشكل الهباء الجوي العضوي الثانوي.
Clinical relevance
تحكم كيمياء التروبوسفير الأوزون على مستوى سطح الأرض والجسيمات، وهما الملوثان الأكثر أهمية لمعايير جودة الهواء والتعرض البيئي.
History
أعاد الاعتراف في السبعينيات بأن جذر الهيدروكسيل (OH)، بدلاً من التحلل الضوئي المباشر، يتحكم في أكسدة التروبوسفير، صياغة علم جودة الهواء وفسر الإزالة العالمية للميثان والغازات المختزلة الأخرى.
Related topics
Seminal works
- finlaysonPitts2000
- vanLoon2017
Frequently asked questions
- هل أوزون التروبوسفير هو نفسه طبقة الأوزون؟
- لا. يحمي الأوزون الستراتوسفيري السطح من الأشعة فوق البنفسجية، بينما أوزون التروبوسفير هو ملوث قريب من السطح وغاز دفيئة يتكون من الانبعاثات.