Formación y Dinámica de Aerosoles

Cómo nacen las partículas de aerosol por nucleación y cómo crecen, coagulan y son eliminadas, modelando la población de partículas atmosféricas.

Definition

La formación y dinámica de aerosoles es el estudio de los procesos microfísicos que crean las partículas de aerosol y rigen la evolución temporal de su número y distribución de tamaño.

Scope

Cubre la formación de nuevas partículas por nucleación de gas a partícula, el crecimiento por condensación de nanopartículas, la coagulación browniana, la estructura modal de las distribuciones de tamaño de los aerosoles, la deposición seca y el barrido húmedo, y la ecuación dinámica general que rige la evolución de la población de partículas.

Core questions

• ¿Cómo nuclean las nuevas partículas a partir de vapores atmosféricos?
• ¿Qué procesos mueven las partículas entre los modos de nucleación, acumulación y grueso?
• ¿Cómo se eliminan los aerosoles de la atmósfera?

Key theories

Ecuación dinámica general para aerosoles

Una ecuación de continuidad para la distribución del tamaño de las partículas que combina la nucleación, la condensación, la coagulación y la eliminación para predecir la evolución de la población de aerosoles.

Mechanisms

Las nuevas partículas se forman cuando vapores de baja volatilidad, como el ácido sulfúrico, se agrupan y superan la barrera de nucleación, para luego crecer por condensación de vapor adicional. La coagulación fusiona partículas pequeñas, desplazando el número hacia tamaños más grandes y produciendo los modos característicos de nucleación, Aitken, acumulación y grueso. La eliminación ocurre a través de la deposición seca, importante para las partículas más grandes y más pequeñas, y a través del barrido húmedo en nubes y precipitaciones, que domina la vida útil de las partículas en modo de acumulación.

Clinical relevance

La dinámica de las partículas establece la concentración y el tamaño de las partículas en el aire relevantes para la salud, la visibilidad y el suministro de núcleos de condensación de nubes que influyen en el clima.

History

La dinámica de las poblaciones de aerosoles se formalizó a finales del siglo XX, y las campañas de campo desde la década de 1990, en particular las dirigidas por Kulmala y sus colegas, establecieron la formación de nuevas partículas como un fenómeno atmosférico generalizado.

Key figures

• Markku Kulmala
• John Seinfeld

Seminal works

• kulmala2004
• seinfeldPandis2016

Frequently asked questions

¿Qué es la formación de nuevas partículas?

Es la creación espontánea de nuevas partículas de aerosol cuando vapores traza como el ácido sulfúrico nuclean en pequeños cúmulos que luego crecen, siendo una fuente importante del número de partículas atmosféricas.