Химия атмосферы и микропримеси газов
Химические реакции и циклы минорных составляющих атмосферы, которые контролируют качество воздуха, окислительную способность и климатически активные газы.
Definition
Химия атмосферы и микропримеси газов — это изучение химического состава атмосферы и реакций, которые производят, трансформируют и удаляют ее минорные газообразные составляющие.
Scope
Эта область охватывает фотохимию тропосферы, окислительную способность, обеспечиваемую гидроксильным радикалом, образование озона и фотохимического смога, источники, поглотители и циклы микропримесей газов, таких как метан, оксид углерода, оксиды азота и летучие органические соединения, а также химическую кинетику и процессы фотолиза, которые определяют состав атмосферы.
Sub-topics
Core questions
- Что придает атмосфере способность окислять и очищать себя от загрязнителей?
- Как озон образуется и разрушается в нижних слоях атмосферы?
- Что контролирует концентрации и время жизни климатически активных микропримесей газов?
Key theories
- Окислительная способность гидроксильного радикала
- Гидроксильный радикал, образующийся фотохимически, инициирует окисление большинства микропримесей газов и действует как основной очищающий агент атмосферы.
- Фотохимическое образование озона
- В присутствии оксидов азота и летучих органических соединений солнечный свет приводит в действие каталитический цикл, который производит приземный озон, являющийся основой фотохимического смога.
Mechanisms
Солнечный свет фотолизирует озон и другие вещества, генерируя высокореактивный гидроксильный радикал, который атакует метан, оксид углерода, летучие органические соединения и другие микропримеси газов, определяя продолжительность их существования в атмосфере. В загрязненном воздухе окисление этих соединений в присутствии оксидов азота приводит к каталитическим циклам, которые производят озон и вторичные загрязнители. Концентрации микропримесей газов отражают баланс между эмиссией, химической трансформацией, переносом и осаждением.
Clinical relevance
Химия атмосферы лежит в основе управления качеством воздуха, прогнозирования эпизодов озонового и твердочастичного загрязнения, а также оценки бюджетов парниковых газов, таких как метан.
History
Современная химия атмосферы возникла после идентификации Хааген-Смитом фотохимического смога в Лос-Анджелесе в 1950-х годах и развивалась с признанием центральной окислительной роли гидроксильного радикала в 1970-х годах; синтезы этих идей представлены в стандартных текстах Зейнфельда и Пандиса, а также Финлейсон-Питтс и Питтса.
Key figures
- John Seinfeld
- Spyros Pandis
- Barbara Finlayson-Pitts
Related topics
Seminal works
- seinfeldPandis2016
- finlaysonPitts2000
Frequently asked questions
- Что такое окислительная способность атмосферы?
- Это способность атмосферы химически удалять микропримеси газов, регулируемая главным образом обилием гидроксильного радикала, который инициирует окисление большинства загрязнителей.