science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wetenschappers modelleren de rol van aerosol-fotolyse-interactie bij de vorming van winternevel

Krediet:CC0 Publiek Domein

Een onderzoeksteam onder leiding van Prof. Li Guohui van het Institute of Earth Environment (IEE) van de Chinese Academie van Wetenschappen heeft kwantitatief beoordeeld hoeveel PM2.5 kan worden toegeschreven aan de combinatie van ARI en API tijdens een aanhoudende zware waas-episode in het noorden China Vlakte in de winter.

Aerosol-stralingsinteractie (ARI) omvat directe verstrooiing en/of absorptie van inkomende zonnestraling door atmosferische aerosolen en geïnduceerde aanpassingen aan het oppervlakte-energiebudget, thermodynamisch profiel en bewolking.

Van ARI is bevestigd dat het het oppervlak koelt, maar de lucht in de lucht verwarmt. Het verbetert ook de atmosferische stabiliteit, ophoping en vorming van fijnstof (PM 2,5 ) in de planetaire grenslaag (PBL), en uiteindelijk verslechtert de luchtkwaliteit tijdens nevelgebeurtenissen.

Echter, wijziging van fotolyse in de atmosfeer veroorzaakt door aerosolen die zonnestraling absorberen of verstrooien (d.w.z. de aerosol-fotolyse-interactie, of API) verandert uiteindelijk ozon (O 3 ) vorming en atmosferisch oxiderend vermogen (AOC), verdere beïnvloeding van secundaire aërosolvorming en compensatie van ARI-effecten op PM 2,5 vervuiling.

Onlangs, een onderzoeksteam onder leiding van Prof. Li Guohui van het Institute of Earth Environment (IEE) van de Chinese Academie van Wetenschappen kwantitatief beoordeeld hoeveel PM 2,5 kan worden toegeschreven aan de combinatie van ARI en API tijdens een aanhoudende zware waas-episode in de Noord-Chinese vlakte in de winter.

Het onderzoek is uitgevoerd vanuit een modelleringsperspectief met een combinatie van metingen. Het is gepubliceerd in PNAS op 14 april.

Op basis van waarnemingen, de onderzoekers ontdekten dat secundaire aerosolen een groot deel van PM . vormden 2,5 in Beijing, en werden voor een groot deel bepaald door atmosferische oxidanten die door API werden aangetast.

De resultaten van de studie gaven aan dat API de NO . overdag veroorzaakte 2 fotolyse snelheidsconstante en O 3 concentraties dalen met 22,6% en 18,6%, respectievelijk.

"Zo'n uitgesproken afname van AOC zal onvermijdelijk de vorming van secundaire aerosolen belemmeren. het API-effect op secundaire aërosolvorming kon indirect worden waargenomen uit analyses van metingen door zijn impact op O 3 , " zei prof. Li.

De onderzoekers ontdekten dat ARI bijdroeg aan een toename van 7,8% in het nabije oppervlak van PM 2,5 . Echter, API onderdrukte secundaire aërosolvorming. Als resultaat, de combinatie van ARI en API resulteerde in slechts een netto toename van 4,8% in PM 2,5 , met bijna 60% van de PM 2,5 verbetering alleen dankzij ARI.

"Het totale aërosoleffect op straling - dat wil zeggen, het synergetische effect van zowel ARI als API - vormt geen belangrijke factor bij het veroorzaken van zware waasvorming, behalve extreem ernstige waas, " zei prof. LI.