Chimie atmosphérique et gaz traces
Les réactions chimiques et les cycles des constituants atmosphériques mineurs qui régulent la qualité de l'air, la capacité d'oxydation et les gaz actifs sur le climat.
Definition
La chimie atmosphérique et les gaz traces constituent l'étude de la composition chimique de l'atmosphère et des réactions qui produisent, transforment et éliminent ses constituants gazeux mineurs.
Scope
Ce domaine couvre la photochimie de la troposphère, la capacité d'oxydation conférée par le radical hydroxyle, la formation d'ozone et de smog photochimique, les sources, puits et cycles des gaz traces tels que le méthane, le monoxyde de carbone, les oxydes d'azote et les composés organiques volatils, ainsi que la cinétique chimique et les processus de photolyse qui régissent la composition atmosphérique.
Sub-topics
Core questions
- Qu'est-ce qui confère à l'atmosphère sa capacité à s'oxyder et à se purifier des polluants ?
- Comment l'ozone est-il produit et détruit dans la basse atmosphère ?
- Qu'est-ce qui régule les concentrations et les durées de vie des gaz traces actifs sur le climat ?
Key theories
- Capacité d'oxydation du radical hydroxyle
- Le radical hydroxyle, produit photochimiquement, initie l'oxydation de la plupart des gaz traces et agit comme le principal agent purificateur de l'atmosphère.
- Production photochimique d'ozone
- En présence d'oxydes d'azote et de composés organiques volatils, la lumière solaire entraîne un cycle catalytique qui produit de l'ozone troposphérique, élément central du smog photochimique.
Mechanisms
La lumière solaire photolyse l'ozone et d'autres espèces pour générer le radical hydroxyle hautement réactif, lequel attaque le méthane, le monoxyde de carbone, les composés organiques volatils et d'autres gaz traces, déterminant ainsi leur durée de vie atmosphérique. Dans l'air pollué, l'oxydation de ces composés en présence d'oxydes d'azote entraîne des cycles catalytiques qui produisent de l'ozone et des polluants secondaires. Les concentrations de gaz traces reflètent un équilibre entre l'émission, la transformation chimique, le transport et le dépôt.
Clinical relevance
La chimie atmosphérique est fondamentale pour la gestion de la qualité de l'air, la prévision des épisodes de pollution par l'ozone et les particules, et l'évaluation des bilans des gaz à effet de serre tels que le méthane.
History
La chimie atmosphérique moderne a émergé de l'identification par Haagen-Smit dans les années 1950 du smog photochimique à Los Angeles et s'est développée avec la reconnaissance du rôle oxydant central du radical hydroxyle dans les années 1970, dont les synthèses figurent dans les ouvrages de référence de Seinfeld et Pandis, et de Finlayson-Pitts et Pitts.
Key figures
- John Seinfeld
- Spyros Pandis
- Barbara Finlayson-Pitts
Related topics
Seminal works
- seinfeldPandis2016
- finlaysonPitts2000
Frequently asked questions
- Qu'est-ce que la capacité d'oxydation de l'atmosphère ?
- C'est la capacité de l'atmosphère à éliminer chimiquement les gaz traces, principalement régie par l'abondance du radical hydroxyle, qui initie l'oxydation de la plupart des polluants.