Formation et dynamique des aérosols
Comment les particules d'aérosol naissent par nucléation, croissent, coagulent et sont éliminées, façonnant ainsi la population de particules atmosphériques.
Definition
La formation et la dynamique des aérosols est l'étude des processus microphysiques qui créent les particules d'aérosol et régissent l'évolution temporelle de leur nombre et de leur distribution granulométrique.
Scope
Couvre la formation de nouvelles particules par nucléation gaz-particule, la croissance par condensation des nanoparticules, la coagulation brownienne, la structure modale des distributions granulométriques des aérosols, le dépôt sec et le lessivage humide, ainsi que l'équation dynamique générale qui régit l'évolution de la population de particules.
Core questions
- Comment les nouvelles particules nucléent-elles à partir des vapeurs atmosphériques ?
- Quels processus déplacent les particules entre les modes de nucléation, d'accumulation et grossier ?
- Comment les aérosols sont-ils éliminés de l'atmosphère ?
Key theories
- Équation dynamique générale des aérosols
- Une équation de continuité pour la distribution granulométrique des particules qui combine la nucléation, la condensation, la coagulation et l'élimination pour prédire l'évolution de la population d'aérosols.
Mechanisms
De nouvelles particules se forment lorsque des vapeurs à faible volatilité, telles que l'acide sulfurique, s'agglomèrent et franchissent la barrière de nucléation, puis croissent par condensation de vapeur supplémentaire. La coagulation fusionne les petites particules, déplaçant le nombre vers des tailles plus grandes et produisant les modes caractéristiques de nucléation, d'Aitken, d'accumulation et grossier. L'élimination se produit par dépôt sec, important pour les particules les plus grandes et les plus petites, et par lessivage humide dans les nuages et les précipitations, ce qui domine la durée de vie des particules du mode d'accumulation.
Clinical relevance
La dynamique des particules détermine la concentration et la taille des particules en suspension dans l'air, pertinentes pour la santé, la visibilité et l'apport de noyaux de condensation nuageuse qui influencent le climat.
History
La dynamique des populations d'aérosols a été formalisée à la fin du XXe siècle, et des campagnes de terrain depuis les années 1990, notamment celles menées par Kulmala et ses collègues, ont établi la formation de nouvelles particules comme un phénomène atmosphérique répandu.
Key figures
- Markku Kulmala
- John Seinfeld
Related topics
Seminal works
- kulmala2004
- seinfeldPandis2016
Frequently asked questions
- Qu'est-ce que la formation de nouvelles particules ?
- C'est la création spontanée de nouvelles particules d'aérosol lorsque des vapeurs traces, telles que l'acide sulfurique, nucléent en de minuscules agrégats qui croissent ensuite, constituant une source majeure de particules atmosphériques en nombre.