大気エアロゾル

大気中に浮遊する固体および液体の粒子の発生源、動態、組成、および光学的影響。

Definition

大気エアロゾルとは、空気中に浮遊する微細な固体および液体の粒子のことであり、それらを生成、変質、輸送、除去するプロセスも含まれます。

Scope

この分野は、核生成と排出によるエアロゾル粒子の形成、その成長、凝集、除去、二次有機物質を含む化学組成、粒径分布、放射線および雲との相互作用を対象としています。粒子の集団の物理的動態と、それが大気質および気候に及ぼす影響にわたります。

Sub-topics

• Aerosol Formation and Dynamics
• Aerosol Optical Properties and Radiative Effects
• Secondary Organic Aerosol Chemistry

Core questions

• エアロゾル粒子はどのように大気中で形成され、進化するのか？
• エアロゾルの粒径分布と寿命を制御するものは何か？
• エアロゾルは放射線、雲、大気質にどのように影響するか？

Key theories

エアロゾル一般動態方程式

核生成、凝縮、凝集、沈着がどのように組み合わさって進化するエアロゾル粒径分布を形成するかを記述する集団バランス。

エアロゾルの直接的および間接的放射効果

エアロゾルは太陽光を直接散乱および吸収し、間接的に雲の特性を変化させ、温室効果による温暖化を部分的に相殺する正味の冷却効果を生み出す。

Mechanisms

エアロゾルは、一次粒子として直接排出されるか、低揮発性蒸気の核生成と凝縮によってその場で形成されます。その粒径分布は、凝縮成長、より小さな粒子の凝集、および乾性沈着と湿性除去によって変化します。粒子のサイズと組成は、エアロゾルが放射線を散乱および吸収する強度、および雲凝結核として作用する容易さを決定し、エアロゾルの動態を大気質と気候強制力の両方に結びつけます。

Clinical relevance

エアロゾルは、人間の健康と視程に影響を与える粒子状大気汚染の主要な構成要素であり、エアロゾル-放射線相互作用とエアロゾル-雲相互作用は、気候強制力における最大の不確実性の一部です。

History

エアロゾル科学は、エイケンとウィルソンによる凝縮の初期研究から発展し、20世紀の雲箱と計測器の研究を通じて進歩し、IPCCの連続する評価で粒子の放射線学的役割が定量化されるにつれて、気候科学の中心となりました。

Key figures

• John Seinfeld
• Spyros Pandis
• William Hinds

Seminal works

• seinfeldPandis2016
• boucher2013

Frequently asked questions

エアロゾルは気候を温暖化させるのか、それとも冷却させるのか？

ほとんどのエアロゾルは、太陽光を散乱させ、雲を明るくすることで気候を冷却しますが、黒色炭素のような吸収性粒子は温暖化させます。正味の効果は、温室効果による温暖化の部分的な相殺です。