En potentiel forklaring på bysmog:Aerosolpartikelvækst højere i kolde klimaer

Effekten af ​​salpetersyre på aerosolpartikler i atmosfæren kan være en forklaring på den smog, der ses opsluge byer på frostvejr. Under laboratorieforhold, forskere ved CERN i Schweiz observerede dannelsen af ​​atmosfæriske aerosoler og opdagede ny information om sammenhængen mellem nitrogenoxider med oprindelse i trafikken og energiindustrien, og klimaet og luftkvaliteten. Disse resultater blev offentliggjort i Natur og Videnskab fremskridt journaler.

Baseret på resultaterne, nitrogenforbindelser kan enten bremse eller accelerere væksten af ​​aerosolpartikler, afhængig af omstændighederne. Det betyder, at reduktion af svovldioxid ikke er i sig selv nok til at forhindre smogproblemet, der ses i store byer. I stedet, en omfattende forståelse af den atmosfæriske partikeldannelsesproces er nødvendig.

Tidligere har salpetersyre mentes ikke at have en signifikant effekt på dannelsen eller den tidlige vækst af aerosolpartikler, selvom nitratforbindelser ofte forekommer i større partikler. Imidlertid, undersøgelsen offentliggjort i Natur viser, at i kolde klimaer, salpetersyre kan øge partikelvæksten i en markant grad, og danner endda partikler sammen med ammoniak ved temperaturer under -15°C. Dette er væsentligt, da der er op til 1, 000 gange mere salpetersyre og ammoniak end svovlsyre i atmosfæren.

Opdagelsen kunne forklare, hvorfor partikler dannes selv i stærkt forurenede storbyer, på trods af den etablerede viden, hvorefter forurenende stoffer skal forhindre dannelse og vækst af nye partikler. Den samme mekanisme kan også generere partikler højere oppe i atmosfæren, hvor temperaturen altid er kold og der dannes nitrogenoxider som følge af lynnedslag.

På samme tid, nitrogenoxider påvirker også oxidationsegenskaberne af organiske forbindelser i atmosfæren. I projektet ledet af Helsinki Universitets forskere, det viste sig, at nitrogenoxider øger flygtigheden af ​​oxidationsprodukterne af organiske forbindelser. Som resultat, partikelvæksten bremses, og en mindre andel af partiklerne overlever sammenlignet med omstændigheder, hvor luften er ren. I områder, hvor partikelvækst hovedsageligt fremmes af organiske forbindelser, såsom i den boreale skovzone, fænomenet kan reducere antallet af aerosoler, der danner skyer, indirekte resulterer i opvarmning af klimaet. Denne undersøgelse blev offentliggjort i Videnskab fremskridt tidsskrift.

Begge undersøgelser er baseret på laboratorieforsøg udført på CERN, den europæiske organisation for nuklear forskning. CLOUD-kammeret på CERN gør det muligt at undersøge dannelsen og væksten af ​​aerosolpartikler med uovertruffen præcision. De finske deltagere i CLOUD-eksperimenterne omfatter Helsinki Universitets Institut for Atmosfærisk og Jordsystemforskning, det finske meteorologiske institut og universitetet i Østfinland.