Sự hình thành và động lực học của sol khí

Các hạt sol khí được hình thành như thế nào thông qua quá trình tạo mầm và phát triển, đông tụ và bị loại bỏ, định hình quần thể hạt trong khí quyển.

Definition

Sự hình thành và động lực học của sol khí là nghiên cứu về các quá trình vi vật lý tạo ra các hạt sol khí và chi phối sự tiến hóa theo thời gian của số lượng và sự phân bố kích thước của chúng.

Scope

Bao gồm sự hình thành hạt mới bằng cách tạo mầm từ khí sang hạt, sự phát triển ngưng tụ của các hạt nano, sự đông tụ Brown, cấu trúc kiểu của sự phân bố kích thước sol khí, sự lắng đọng khô và sự rửa trôi ướt, và phương trình động lực học tổng quát chi phối quần thể hạt đang phát triển.

Core questions

• Các hạt mới tạo mầm từ hơi khí quyển như thế nào?
• Những quá trình nào di chuyển các hạt giữa các kiểu tạo mầm, tích lũy và thô?
• Sol khí được loại bỏ khỏi khí quyển như thế nào?

Key theories

Phương trình động lực học tổng quát cho sol khí

Một phương trình liên tục cho sự phân bố kích thước hạt kết hợp sự tạo mầm, ngưng tụ, đông tụ và loại bỏ để dự đoán sự tiến hóa của quần thể sol khí.

Mechanisms

Các hạt mới hình thành khi các hơi có độ bay hơi thấp như axit sulfuric kết tụ và vượt qua rào cản tạo mầm, sau đó phát triển bằng cách ngưng tụ hơi bổ sung. Sự đông tụ hợp nhất các hạt nhỏ, chuyển số lượng sang kích thước lớn hơn và tạo ra các kiểu đặc trưng là tạo mầm, Aitken, tích lũy và thô. Sự loại bỏ xảy ra thông qua lắng đọng khô, quan trọng đối với các hạt lớn nhất và nhỏ nhất, và thông qua rửa trôi ướt trong mây và mưa, chi phối tuổi thọ của các hạt kiểu tích lũy.

Clinical relevance

Động lực học hạt xác định nồng độ và kích thước của các hạt trong không khí có liên quan đến sức khỏe, tầm nhìn và nguồn cung cấp hạt nhân ngưng tụ mây ảnh hưởng đến khí hậu.

History

Động lực học của quần thể sol khí đã được chính thức hóa vào cuối thế kỷ XX, và các chiến dịch thực địa từ những năm 1990, đặc biệt là những chiến dịch do Kulmala và các đồng nghiệp dẫn đầu, đã xác định sự hình thành hạt mới là một hiện tượng khí quyển phổ biến.

Key figures

• Markku Kulmala
• John Seinfeld

Seminal works

• kulmala2004
• seinfeldPandis2016

Frequently asked questions

Sự hình thành hạt mới là gì?

Đó là sự tạo ra tự phát các hạt sol khí mới khi các hơi vết như axit sulfuric tạo mầm thành các cụm nhỏ sau đó phát triển, một nguồn chính của số lượng hạt trong khí quyển.