에어로졸 형성 및 역학

핵 생성에 의해 에어로졸 입자가 어떻게 생성되고 성장하며, 응집되고 제거되어 대기 입자 집단을 형성하는지에 대한 설명입니다.

Definition

에어로졸 형성 및 역학은 에어로졸 입자를 생성하고 입자 수 및 크기 분포의 시간적 진화를 지배하는 미세 물리적 과정을 연구하는 학문입니다.

Scope

기체-입자 핵 생성에 의한 새로운 입자 형성, 나노입자의 응축 성장, 브라운 응집, 에어로졸 크기 분포의 모드 구조, 건식 침착 및 습식 제거, 그리고 진화하는 입자 집단을 지배하는 일반 동역학 방정식을 다룹니다.

Core questions

• 대기 증기에서 새로운 입자는 어떻게 핵 생성됩니까?
• 어떤 과정이 입자를 핵 생성, 축적 및 거대 모드 사이로 이동시킵니까?
• 에어로졸은 대기에서 어떻게 제거됩니까?

Key theories

에어로졸에 대한 일반 동역학 방정식

핵 생성, 응축, 응집 및 제거를 결합하여 에어로졸 집단의 진화를 예측하는 입자 크기 분포에 대한 연속 방정식입니다.

Mechanisms

황산과 같은 저휘발성 증기가 응집하여 핵 생성 장벽을 극복한 다음, 추가 증기의 응축에 의해 성장할 때 새로운 입자가 형성됩니다. 응집은 작은 입자들을 합쳐서 수를 더 큰 크기로 이동시키고 특징적인 핵 생성, 아잇켄(Aitken), 축적(accumulation) 및 거대(coarse) 모드를 생성합니다. 제거는 가장 크고 가장 작은 입자에 중요한 건식 침착과, 축적 모드 입자의 수명을 지배하는 구름 및 강수에서의 습식 제거를 통해 발생합니다.

Clinical relevance

입자 역학은 건강, 시정, 그리고 기후에 영향을 미치는 구름 응결핵의 공급과 관련된 공기 중 입자의 농도와 크기를 결정합니다.

History

에어로졸 집단의 역학은 20세기 후반에 정립되었으며, 1990년대 이후, 특히 쿨말라(Kulmala)와 동료들이 주도한 현장 캠페인을 통해 새로운 입자 형성이 광범위한 대기 현상임이 입증되었습니다.

Key figures

• Markku Kulmala
• John Seinfeld

Seminal works

• kulmala2004
• seinfeldPandis2016

Frequently asked questions

새로운 입자 형성이란 무엇입니까?

황산과 같은 미량 증기가 핵 생성되어 작은 응집체를 형성한 다음 성장할 때 신선한 에어로졸 입자가 자발적으로 생성되는 현상으로, 대기 입자 수의 주요 원천입니다.