Chimie troposphérique
La chimie troposphérique décrit les cycles d'oxydants et les réactions radicalaires qui transforment les gaz traces dans la couche la plus basse de l'atmosphère, là où se produisent les phénomènes météorologiques et la majeure partie de la pollution.
Definition
La chimie des gaz traces et des aérosols dans la troposphère, dominée par l'oxydation radicalaire diurne initiée par le radical hydroxyle.
Scope
Ce sujet couvre l'oxydation photochimique des composés organiques volatils, du monoxyde de carbone, des espèces soufrées et azotées dans la troposphère, en se concentrant sur le cycle du radical hydroxyle et la formation d'ozone et d'aérosols organiques secondaires. Il englobe à la fois la chimie de fond en milieu non pollué et les régimes pollués.
Core questions
- Comment le radical hydroxyle contrôle-t-il la durée de vie des gaz traces ?
- Qu'est-ce qui détermine si les NOx entraînent la production ou la perte d'ozone ?
- Comment les aérosols organiques secondaires sont-ils formés à partir de précurseurs en phase gazeuse ?
- Quel rôle joue la chimie nocturne du NO3 ?
Key theories
- Cycle d'oxydation HOx-NOx-COV
- La production d'ozone troposphérique résulte du cyclage couplé des radicaux HOx et NOx lors de l'oxydation des composés organiques volatils initiée par le radical OH, le résultat dépendant de l'abondance relative de NOx et de carbone réactif.
Mechanisms
Le radical OH initie l'oxydation des hydrocarbures et du CO, formant des radicaux peroxyles qui convertissent le NO en NO2 ; la photolyse du NO2 produit de l'ozone. Les radicaux NO3 offrent une voie d'oxydation nocturne analogue, et l'oxydation partielle d'organiques plus grands produit des composés à faible volatilité qui se condensent en aérosols organiques secondaires.
Clinical relevance
La chimie troposphérique régit l'ozone troposphérique (ou ozone au niveau du sol) et les particules fines, les deux polluants les plus importants pour les normes de qualité de l'air et l'exposition des écosystèmes.
History
La reconnaissance dans les années 1970 que le radical OH, plutôt que la photolyse directe, contrôle l'oxydation troposphérique a redéfini la science de la qualité de l'air et a expliqué l'élimination globale du méthane et d'autres gaz réduits.
Related topics
Seminal works
- finlaysonPitts2000
- vanLoon2017
Frequently asked questions
- L'ozone troposphérique est-il identique à la couche d'ozone ?
- Non. L'ozone stratosphérique protège la surface des rayons ultraviolets, tandis que l'ozone troposphérique est un polluant de surface et un gaz à effet de serre formé à partir des émissions.