Med en diameter på 3 meter, CLOUD -kammeret på CERN er et af de største eksperimentelle kamre, der er i brug globalt. Kredit:H. Manninen
Hvilke virkninger har den globale opvarmning og dannelsen af fine partikler på hinanden? Da hele atmosfæren ikke kan opvarmes til eksperimentelle formål, en del af den sættes i et kammer og undersøges der. Nu, der er udarbejdet en standardprocedure til analyse af fine partikler i forsøgskamre.
For bedre at forstå mekanismerne forbundet med dannelse af fine partikler, atmosfæriske begivenheder kan eksperimentelt undersøges i relativt store beholdere kendt som eksperimentelle kamre. I disse kamre, atmosfæriske forhold, såsom temperatur, tryk, fugtighed, gasser og partikler ændres på en kontrolleret måde.
Nu, betingelserne for det eksperimentelle kammer og de anvendte metoder er blevet standardiseret i et forskningsprojekt ledet af Institute for Atmospheric and Earth System Research (INAR) ved Helsinki Universitet. Fra nu af, snesevis af forskningsgrupper, der udfører kammermålinger, vil følge protokollen, der er fastlagt i undersøgelsen, der blev offentliggjort i den adskilte Naturprotokoller tidsskrift.
Global opvarmning påvirkes også af fine partikler
Hvad sker der, når temperaturen på jorden stiger? Hvad sker der med skyer, deres refleksion, og dannelsen af fine partikler?
Fine partikler i atmosfæren har en væsentlig indvirkning på den globale opvarmning. For eksempel, der er ingen skyer uden partikler:skyer har brug for et frø, hvorfra de dannes, en kerne, omkring hvilken luftfugtigheden begynder at kondensere. Derudover skyfarve og reflektans afhænger af de fine partikler i skyen.
Is på væggene af Helen Cawley er en kunstnerisk version af indersiden af CLOUD -kammeret ved CERN.
Aktuelt tilgængeligt udstyr kan bruges til at overvåge, hvordan fine partikler dannes fra atmosfæriske gasser, lige fra den allerførste fase, på niveau med molekylære klynger i nanometerstørrelse. Hvordan dannes de, og hvordan forsvinder de? Af særlig interesse for dannelsen af partikler er, hvor hurtig dannelsen og væksten af molekylære klynger er, og hvor mange partikler der er i sidste ende.
Standarden, der er etableret i undersøgelsen, bestemmer, hvordan kammermålinger skal udføres, og hvordan partikeldannelses- og væksthastigheden beregnes, fejlmargener inkluderet. Efter vedtagelsen af standardmetoden, forskellige kammermålinger kan let sammenlignes.
Simulering af fortid og fremtid
Atmosfæriske partikler stammer delvis fra menneskelig aktivitet, dels fra naturen. I dag, omkring 10 til 50% af gasser og partikler, eller aerosoler, i atmosfæren produceres af menneskelig aktivitet.
Kammermålinger kan ikke kun simulere fremtidige forhold, men også dem, der hersker for århundreder eller årtusinder siden på Jorden. For eksempel, de kan bruges til at simulere luftens og skyernes tilstand i den præindustrielle periode eller før den menneskelige æra.
At studere dannelsen og effekten af nanopartikler hjælper os med bedre at forstå store globale fænomener, der påvirker vores alles liv, såsom klimaændringer.