المنشورات العلمية

الشيخوخة التأكسدية وتنشيط نوى تكثيف السحابة لسخام الاحتراق المختبري

تم النشر
2015

قد يكون التأثير الإشعاعي بواسطة جزيئات الهباء الجوي المحتوية على الكربون الأسود (BC) موجبًا أو سلبيًا اعتمادًا على الظروف الجوية المحددة. يمتص الكربون الأسود نفسه الإشعاع الشمسي وبالتالي يسخن البيئة المحيطة. من ناحية أخرى ، نتيجة لشيخوخة الغلاف الجوي ، قد تصبح الجسيمات المحتوية على BC محبة للماء بسبب أكسدة المواد القابلة للذوبان في الماء و / أو تكثيفها و / أو تخثرها. يمكن أن تعمل الجسيمات القديمة كنواة تكثيف السحب (CCN) وتساهم في تكوين السحب التي قد تؤدي إما إلى التبريد أو التسخين. في هذا العمل ، من خلال سلسلة من التجارب المعملية ، نتحرى تحول جزيئات السخام من كارهة للماء إلى محبة للماء ونقدر وقت الإقامة في الغلاف الجوي المطلوب لهذا التحول. تم اختيار جزيئات السخام الناتجة عن اللهب من الإيثيلين وتعريضها لجذور الهيدروكسيل في مفاعل تدفق كتلة الهباء الجوي المحتمل. تم محاكاة الشيخوخة عن طريق التعرض لأكسيد الهيدروجين المكافئ لأعمار الغلاف الجوي على مدى يتراوح من ساعات إلى عدة أيام. تمت مراقبة التركيب الكيميائي للطلاءات العضوية كدالة للتعرض لـ OH باستخدام مطياف Aerodyne Aerosol Mass Spectrometer. تم قياس نشاط CCN لجزيئات السخام القديمة كدالة للتعرض لـ OH والتركيب الكيميائي. تشير القياسات التجريبية إلى أن أكسدة OH غير المتجانسة للسخام الناشئ الخامل في البداية CCN تنتج جزيئات نشطة CCN. التشبع الفائق الحرج في حالات التعرض المتكاملة لأكسيد الهيدروجين بما يعادل 0.4 و 2 و 10 أيام هي 2.1٪ و 0.82٪ و 0.40٪. القيم المقابلة لمعلمة استرطابية فعالة ، κممثل المؤسسة، تراوحت بين κممثل المؤسسة<8 × 10−4 إلىممثل المؤسسة= 0.09 كدالة لتعرض OH. يؤدي تكثيف الطلاءات العضوية أو غير العضوية المحبة للماء (الناتجة عن أكسدة السلائف الغازية التي يتم إدخالها إلى مفاعل التدفق) على جزيئات السخام إلى تسريع تنشيط CCN بمعامل من 6 إلى 50 اعتمادًا على طبيعة الطلاء وسمكه. تشير النتائج إلى أن تنشيط CCN للجسيمات المحتوية على BC يرجع في المقام الأول إلى الطلاءات الثانوية.

Lambe، AT، AT Ahern، JP Wright، DR Croasdale، P. Davidovits، & TB Onasch (2015) الشيخوخة التأكسدية وتنشيط نوى التكثيف السحابي لسخام الاحتراق المختبري ، Journal of Aerosol Science 79: 31-39.

مصطلحات البحث
المناطق