Aérosols atmosphériques
Les sources, la dynamique, la composition et les effets optiques des particules solides et liquides en suspension dans l'atmosphère.
Definition
Les aérosols atmosphériques sont les suspensions de fines particules solides et liquides dans l'air, ainsi que les processus qui les créent, les transforment, les transportent et les éliminent.
Scope
Ce domaine couvre la formation des particules d'aérosols par nucléation et émission, leur croissance, leur coagulation et leur élimination, leur composition chimique incluant les matières organiques secondaires, leurs distributions granulométriques, et leur interaction avec le rayonnement et les nuages. Il englobe la dynamique physique des populations de particules et les effets qui en résultent sur la qualité de l'air et le climat.
Sub-topics
Core questions
- Comment les particules d'aérosols se forment-elles et évoluent-elles dans l'atmosphère ?
- Qu'est-ce qui contrôle les distributions granulométriques et les durées de vie des aérosols ?
- Comment les aérosols affectent-ils le rayonnement, les nuages et la qualité de l'air ?
Key theories
- Équation dynamique générale des aérosols
- Un bilan de population décrivant comment la nucléation, la condensation, la coagulation et le dépôt façonnent collectivement la distribution granulométrique évolutive des aérosols.
- Effets radiatifs directs et indirects des aérosols
- Les aérosols diffusent et absorbent directement la lumière du soleil et modifient indirectement les propriétés des nuages, produisant un refroidissement net qui compense partiellement le réchauffement dû à l'effet de serre.
Mechanisms
Les aérosols sont émis directement sous forme de particules primaires ou formés in situ par nucléation et condensation de vapeurs à faible volatilité. Leur distribution granulométrique évolue par croissance par condensation, coagulation de particules plus petites et élimination par dépôt sec et lessivage humide. La taille et la composition des particules déterminent l'intensité avec laquelle les aérosols diffusent et absorbent le rayonnement et leur capacité à agir comme noyaux de condensation des nuages, reliant ainsi la dynamique des aérosols à la fois à la qualité de l'air et au forçage climatique.
Clinical relevance
Les aérosols constituent la principale composante de la pollution atmosphérique particulaire affectant la santé humaine et la visibilité, et les interactions aérosols-rayonnement et aérosols-nuages comptent parmi les plus grandes incertitudes du forçage climatique.
History
La science des aérosols s'est développée à partir des premières études sur la condensation menées par Aitken et Wilson, a progressé grâce aux travaux sur les chambres à brouillard et l'instrumentation au XXe siècle, et est devenue centrale pour la science du climat à mesure que le rôle radiatif des particules était quantifié dans les évaluations successives du GIEC (IPCC).
Key figures
- John Seinfeld
- Spyros Pandis
- William Hinds
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Frequently asked questions
- Les aérosols réchauffent-ils ou refroidissent-ils le climat ?
- La plupart des aérosols refroidissent le climat en diffusant la lumière du soleil et en rendant les nuages plus brillants, bien que les particules absorbantes telles que le carbone noir aient un effet réchauffant ; l'effet net est une compensation partielle du réchauffement dû à l'effet de serre.