Atmosfærisk aerosoldannelse fra biogene dampe er stærkt påvirket af luftforurenende stoffer

Ifølge en nylig undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Videnskabens fremskridt , luftforurening påvirker ikke kun luftkvaliteten, men det ændrer også de veje, langs hvilke nye partikler dannes i atmosfæren.

Dannelsen af ​​nye aerosolpartikler er en kompliceret proces. Forskere er først for nylig begyndt at forstå denne proces på molekylært niveau, efter at instrumenter, der er i stand til at detektere partikler i nanometerskala, blev tilgængelige.

Den menneskelige befolkning har ændret sammensætningen af ​​atmosfærisk gas på flere måder. Svovldioxid fra industrielle emissioner, nitrogenoxider fra trafikken, og ammoniak fra landbruget kan alle påvirke partikeldannelsen efter kemiske reaktioner i atmosfæren. Disse gasser kan også interagere med organiske dampe, som hovedsageligt stammer fra skove og vegetation. Atmosfæren indeholder tusindvis af forskellige organiske forbindelser, men kun en lille del af dem kan danne og vokse partikler.

Tidligere troede man, at ny partikeldannelse altid kræver svovlsyre, som dannes ved oxidation af svovldioxid. Senere, det viste sig, at visse organiske dampe også kan danne partikler. I dette studie, forskerne fandt, at i kontinentale moderat forurenede atmosfærer, f.eks. i den finske boreale skov, partikler dannes mest effektivt, når svovlsyre, ammoniak og organiske dampe er alle til stede samtidigt. nitrogenoxider, på den anden side, reducerede mængden af ​​nydannede partikler.

Resultaterne hjælper med at forstå, hvordan ny partikeldannelse og den dermed forbundne klimapåvirkning vil ændre sig, hvis luftforureningsniveauet falder i fremtiden på grund af skærpet emissionskontrol. Aerosolpartikler kan påvirke klimaet ved at sprede solstråling og ved at fungere som frøpartikler til skydråber. Aerosol-sky-klima-vekselvirkningerne er stadig forbundet med store usikkerheder i nuværende klimamodeller.

Laboratorieforsøgene, der førte til disse resultater, blev udført på European Center for Nuclear Research, CERN, i Genève, som har et af de bedste laboratoriefaciliteter til detaljerede partikeldannelsesundersøgelser. Undersøgelsen blev ledet af lektor Katrianne Lehtipalo fra Helsinki Universitet.

"Vi ønskede at skabe den boreale skovstemning i vores kammer, " siger hun. Langsigtede feltmålinger på Hyytiala SMEAR II-stationen i det sydlige Finland hjalp forskerne med at identificere de rigtige betingelser for partikeldannelse.

"Partikeldannelse er en delikat proces, og det tog os et stykke tid at finde den rigtige gasblanding, men til sidst var vi i stand til at kopiere atmosfæriske observationer næsten perfekt, " siger Lehtipalo.

Undersøgelsen er udført i samarbejde mellem 25 forskellige institutter i 9 forskellige lande.