ละอองลอยในบรรยากาศ
แหล่งกำเนิด พลวัต องค์ประกอบ และผลกระทบทางแสงของอนุภาคของแข็งและของเหลวที่แขวนลอยอยู่ในชั้นบรรยากาศ
Definition
ละอองลอยในบรรยากาศคือสารแขวนลอยของอนุภาคของแข็งและของเหลวละเอียดในอากาศ พร้อมด้วยกระบวนการที่สร้าง เปลี่ยนแปลง ขนส่ง และกำจัดอนุภาคเหล่านั้น
Scope
ขอบเขตนี้ครอบคลุมการก่อตัวของอนุภาคละอองลอยจากการก่อตัวของนิวเคลียสและการปล่อย การเติบโต การรวมตัว และการกำจัด องค์ประกอบทางเคมี รวมถึงสารอินทรีย์ทุติยภูมิ การกระจายขนาด และการมีปฏิสัมพันธ์กับรังสีและเมฆ ครอบคลุมพลวัตทางกายภาพของประชากรอนุภาคและผลกระทบที่เกิดขึ้นต่อคุณภาพอากาศและสภาพภูมิอากาศ
Sub-topics
Core questions
- อนุภาคละอองลอยก่อตัวและพัฒนาในชั้นบรรยากาศได้อย่างไร?
- อะไรเป็นตัวควบคุมการกระจายขนาดและอายุของละอองลอย?
- ละอองลอยส่งผลกระทบต่อรังสี เมฆ และคุณภาพอากาศอย่างไร?
Key theories
- สมการพลวัตทั่วไปของละอองลอย
- สมดุลประชากรที่อธิบายว่าการก่อตัวของนิวเคลียส การควบแน่น การรวมตัว และการตกตะกอนร่วมกันกำหนดการกระจายขนาดของละอองลอยที่กำลังพัฒนาอย่างไร
- ผลกระทบทางรังสีโดยตรงและโดยอ้อมของละอองลอย
- ละอองลอยกระจายและดูดซับแสงอาทิตย์โดยตรง และปรับเปลี่ยนคุณสมบัติของเมฆโดยอ้อม ทำให้เกิดการเย็นตัวสุทธิที่หักล้างภาวะโลกร้อนจากก๊าซเรือนกระจกบางส่วน
Mechanisms
ละอองลอยถูกปล่อยออกมาโดยตรงในรูปของอนุภาคปฐมภูมิ หรือก่อตัวขึ้นในแหล่งกำเนิดโดยการก่อตัวของนิวเคลียสและการควบแน่นของไอระเหยที่มีความผันผวนต่ำ การกระจายขนาดของพวกมันพัฒนาขึ้นผ่านการเติบโตแบบควบแน่น การรวมตัวของอนุภาคขนาดเล็ก และการกำจัดโดยการตกตะกอนแบบแห้งและการชะล้างแบบเปียก ขนาดและองค์ประกอบของอนุภาคเป็นตัวกำหนดว่าละอองลอยจะกระจายและดูดซับรังสีได้มากน้อยเพียงใด และสามารถทำหน้าที่เป็นแกนควบแน่นของเมฆได้ง่ายเพียงใด ซึ่งเชื่อมโยงพลวัตของละอองลอยเข้ากับทั้งคุณภาพอากาศและการบังคับทางสภาพภูมิอากาศ
Clinical relevance
ละอองลอยเป็นองค์ประกอบหลักของมลพิษทางอากาศจากอนุภาคที่ส่งผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์และการมองเห็น และปฏิสัมพันธ์ระหว่างละอองลอยกับรังสีและละอองลอยกับเมฆเป็นหนึ่งในความไม่แน่นอนที่ใหญ่ที่สุดในการบังคับทางสภาพภูมิอากาศ
History
วิทยาศาสตร์ละอองลอยพัฒนามาจากการศึกษาการควบแน่นในยุคแรกโดย Aitken และ Wilson ก้าวหน้าผ่านการทำงานของห้องเมฆและเครื่องมือในศตวรรษที่ 20 และกลายเป็นศูนย์กลางของวิทยาศาสตร์ภูมิอากาศเมื่อบทบาทของอนุภาคในการแผ่รังสีได้รับการวัดปริมาณในการประเมินของ IPCC ที่ตามมา
Key figures
- John Seinfeld
- Spyros Pandis
- William Hinds
Related topics
Seminal works
- seinfeldPandis2016
- boucher2013
Frequently asked questions
- ละอองลอยทำให้สภาพภูมิอากาศร้อนขึ้นหรือเย็นลง?
- ละอองลอยส่วนใหญ่ทำให้สภาพภูมิอากาศเย็นลงโดยการกระจายแสงอาทิตย์และทำให้เมฆสว่างขึ้น แม้ว่าอนุภาคที่ดูดซับแสง เช่น คาร์บอนดำจะทำให้ร้อนขึ้นก็ตาม ผลสุทธิคือการหักล้างภาวะโลกร้อนจากก๊าซเรือนกระจกบางส่วน