Naarmate roetdeeltjes compact worden tijdens hun reis door de atmosfeer, ze verstrooien en absorberen licht en kunnen de luchtwegen aantasten.

Wanneer koolstof verbrandt - of het nu de houtskool op je barbecue is of van een bosbrand - komt er roet vrij in de atmosfeer. Maar wat omhoog gaat, moet naar beneden komen, dus wat gebeurt er met roet?

Wanneer roetdeeltjes worden "bewolkt" worden ze compacter. De deeltjes worden opgenomen in wolkendruppels, wat ertoe leidt dat het water condenseert en verdampt als de druppel hoger of lager in de atmosfeer beweegt. Roet dat zeer compact is, heeft ver en door wolken gereisd, die de optische, aerodynamische en oppervlakte-eigenschappen.

Om beter te begrijpen hoe roetdeeltjes in de atmosfeer veranderen, onderzoekers van de Michigan Technological University gebruikten de wolkenkamer van de universiteit om omstandigheden te simuleren die vergelijkbaar zijn met die waargenomen bij het Pico Mountain Observatory op de Azoren, de Po-vallei in Italië, de uitlopers van de bergen van de Sierra Nevada, de bakstenen makende regio Bhaktapur in Nepal en Mexico-Stad.

Janarjan Bhandari, een postdoctoraal onderzoeker Atmosferische Wetenschappen, Claudio Mazzoleni, hoogleraar natuurkunde, en medewerkers publiceerden onlangs hun bevindingen in het tijdschrift Wetenschappelijke rapporten .

In hun artikel, "Uitgebreide roetverdichting door cloudverwerking van laboratorium- en veldobservaties, "Bhandari, Mazzoleni en medewerkers bespreken de transformatie van roetdeeltjes in wolken die verandert hoe de zwarte roetdeeltjes licht absorberen en atmosferische opwarming veroorzaken, evenals hoe ze zich in de longen afzetten en ademhalingsproblemen veroorzaken in dichtbevolkte stedelijke gebieden.

In de wolkenkamer

Om hun experiment met de verdichting van roet te controleren, Bhandari en Mazzoleni gebruikten de Pi Cloud Chamber van Michigan Tech.

"In de nevelkamer hebben we gecontroleerde omstandigheden. We sturen de deeltjes, we vormen de cloud en we zien hoe ze evolueren, ' zei Bhandari. 'De deeltjes veranderen van vorm. Wanneer ze worden uitgestoten, ze hebben een takachtige structuur die afbrokkelt tot een verdichte structuur in de cloud."

Eerst, de onderzoekers verbranden kerosine in een olielamp onder een afzuigkap. Ze brengen de lucht onder druk met een pomp om de rook de kamer in te zuigen. Bhandari zei dat ze verschillende soorten monsters verzamelden:rechtstreeks uit de lamp voor nulmetingen, van wolkendruppels in de kamer met behulp van een virtueel botslichaam met tegenstroom, en van achtergebleven roet in de kamer dat geen interactie had met wolkendruppels.

De experimenten in de wolkenkamer hebben de onderzoekers in staat gesteld te begrijpen dat de langere roetdeeltjes zich in de atmosfeer bevinden, hoe meer mogelijkheden ze hebben om in de cloud te worden verwerkt, en hoe groter de kans dat de deeltjes verdicht raken.

"Vanuit ons oogpunt een van de meest interessante onderdelen is dat de roetdeeltjes zonlicht absorberen omdat ze zwart zijn, " Zei Mazzoleni. "De meeste andere atmosferische deeltjes koelen de planeet grotendeels af omdat ze zonlicht weerkaatsen. Het roet verwarmt in plaats daarvan de planeet."

Het verminderen van de uitstoot van roet in de atmosfeer kan een belangrijke factor zijn bij het uitstellen van de ergste gevolgen van klimaatverandering. Aanvullend, veel mensen die in dichtbevolkte steden over de hele wereld wonen, lijden aan luchtwegaandoeningen die verband houden met vervuiling. Samengeperst roet kan diep in de menselijke longen terechtkomen; het verwijderen van roet uit de atmosfeer zal de lucht zuiveren, letterlijk.