تم تعديل مقياس ضوئي لسخام الجسيمات (SP2) ، وهو أداة تقيس الحجم البصري ومحتوى كتلة الكربون الأسود المقاوم للحرارة (BC) لجزيئات الهباء الجوي الفردية ، ليشمل نظام ترطيب مضغوط ، موصوف هنا. يسمح هذا بتقدير امتصاص الماء من قبل الجزيئات المحتوية على BC ، وهي عملية مهمة يمكن أن تؤثر على خصائصها البصرية وعمرها. تم تطوير إطار نظرية Mie و κ-Köhler لربط التغييرات التي تعتمد على الرطوبة المقاسة في الحجم البصري للهباء BC بمعامل الرطوبة (κ) للمحتوى غير BC في الجسيمات (المسؤولة عن امتصاص الماء بواسطة هذه الجسيمات). تم إجراء الاختبارات المعملية لهذا النظام التجريبي والنظري مع كل من الجسيمات المتجانسة غير الممتصة للضوء والجسيمات المحتوية على BC. الاتفاق بين التنبؤات النظرية والقياسات المختبرية للهباء الجوي المتجانس يؤكد صحة المنهجية التجريبية. بالنسبة إلى BC مع طلاء بسمك 70 نانومتر من كبريتات الأمونيوم ، لوحظ اتفاق معقول (ما يعادل حوالي 20٪ في) بين القياسات والتنبؤات النظرية على مدى رطوبة نسبية تتراوح من 70٪ إلى 90٪. تم تكوين اثنين من SP2 لأخذ عينات على التوازي ، أحدهما جاف والآخر مرطب ، مما يسمح بالمراقبة المستمرة لامتصاص الماء بواسطة الهباء الجوي المحتوي على BC. يتم عرض التحسينات التشغيلية في إعداد SP2 لتحسين قياس الحجم البصري للهباء المحتوي على BC ، والاتساق بين اثنين من SP2. تم نقل هذا النظام على متن طائرة أبحاث NASA DC8 خلال حملات 2012 DC3 و 2013 SEAC4RS ، مما يوفر بيانات هندسية مدرجة هنا توضح أداء النظام في ظل ظروف أخذ العينات الصعبة. أخيرًا ، يتم توفير جداول بحث SP2-scattering المستخدمة في الأجزاء النظرية من هذا العمل كمرجع.
شوارتز ، جي بي ، إيه إي. Perring ، MZ Markovic ، RS Gao ، S. Ohata ، J. Langridge ، D. Law ، R. McLaughlin ، & DW Fahey (2015) علم الهباء الجوي 81: 110-126.