大气气溶胶
悬浮在大气中的固体和液体颗粒的来源、动力学、组成和光学效应。
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Definition
大气气溶胶是空气中细小固体和液体颗粒的悬浮物,以及产生、转化、传输和去除它们的各种过程。
Scope
该领域涵盖气溶胶颗粒通过成核和排放形成、其生长、凝结和去除、其化学成分(包括二次有机物质)、其尺寸分布以及它们与辐射和云的相互作用。它涵盖了颗粒群的物理动力学及其对空气质量和气候的影响。
Sub-topics
Core questions
- 气溶胶颗粒在大气中如何形成和演变?
- 什么控制着气溶胶的尺寸分布和寿命?
- 气溶胶如何影响辐射、云和空气质量?
Key theories
- 气溶胶通用动力学方程
- 一个描述成核、凝结、凝并和沉降如何共同塑造演变中的气溶胶尺寸分布的群体平衡方程。
- 气溶胶直接和间接辐射效应
- 气溶胶直接散射和吸收太阳光,并间接改变云的特性,产生净冷却效应,部分抵消温室效应造成的变暖。
Mechanisms
气溶胶直接作为初级颗粒排放,或通过低挥发性蒸汽的成核和凝结在原位形成。它们的尺寸分布通过凝结生长、较小颗粒的凝结以及干沉降和湿清除而演变。颗粒尺寸和成分决定了气溶胶散射和吸收辐射的强度,以及它们作为云凝结核的难易程度,从而将气溶胶动力学与空气质量和气候强迫联系起来。
Clinical relevance
气溶胶是影响人类健康和能见度的颗粒物空气污染的主要组成部分,而气溶胶-辐射和气溶胶-云相互作用是气候强迫中最大的不确定性之一。
History
气溶胶科学起源于艾特肯(Aitken)和威尔逊(Wilson)早期对凝结现象的研究,在二十世纪通过云室和仪器工作得到发展,并随着颗粒辐射作用在历次IPCC评估中被量化而成为气候科学的核心。
Key figures
- John Seinfeld
- Spyros Pandis
- William Hinds
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Seminal works
- seinfeldPandis2016
- boucher2013
Frequently asked questions
- 气溶胶是使气候变暖还是变冷?
- 大多数气溶胶通过散射阳光和使云层变亮来冷却气候,尽管黑碳等吸收性颗粒会使气候变暖;净效应是部分抵消温室效应造成的变暖。