Дослідження показує, як відбувається процес утворення забруднюючої серпанку. Ключове відкриття для зменшення впливу на клімат.
Забруднення: Вони розгадують таємницю того, як утворюється смог./(AP/Альтаф Кадрі)
Особливість забруднення повітря в міські райони полягає в тому, що це не завжди можна передбачити. Нерідкі випадки, коли таке велике місто, як Пекін, мати чисте небо одного дня і бути загорнутим у товщу смогу До наступного. Причиною цього спонтанного утворення забруднюючих частинок була загадка, досі.
Вчені Caltech у співпраці з дослідниками з Університету Карнегі-Меллона та Європейської організації з ядерних досліджень (CERN) виявили механізм що ти вважаєш відповідальний за забруднення серпанку, відомий своєю назвою англійською мовою: смогу.
Дослідники виявили, що два гази які, як правило, є невидимою складовою забруднення повітря за належних умов, хімічно реагують один з одним створювати крихітні частинки, які діють як насіння, які можуть вирости до значних розмірів. Ці частинки частково відповідають за видиме забруднення повітря і формування деяких хмари. Стаття про твір з’являється у номері журналу Nature від 13 травня.
Топ-10 загроз людству на думку вчених
" туман є видиме забруднення повітря що ми бачимо здебільшого у містах, як коричневий смог у Ангели, а також темно-сірий туман, який ми бачимо в азіатських містах, - говорить Стефані Конг, аспірантка хімічного машинобудування в Caltech. - Туман має значення, оскільки він складається з частинок, які відкладаються в нашій дихальній системі під час дихання . Однією з основних причин астма - це осадження частинок у легенях ".
Механізм, який виявили Конг та його колеги дослідники, починається з крихітного краплі сірчаної кислоти утворений з гази, що викидаються в атмосферу спалюванням сірковмісних викопних видів палива, таких як вугілля. Ці крапельки rвони діють з атмосферним аміаком утворювати малі кристали сульфату амонію.
Коронавірус: атмосфера знову забруднена і на шляху до відновлення рівня 2019 року
Більшість часу, ці кристали будуть рости дуже повільно, коли вони злипаються з іншими кристалами сульфату амонію та іншими сполуками в повітрі. Однак у правильних умовах, коли повітря дуже холодне, навколо 5 градусів за Цельсієм, кристали сульфату почнуть збирати в атмосферу азотну кислоту, утворену викидами оксидів азоту та аміаку з автомобілів та заводів.
І азотна кислота, і аміак є газами, але коли вони контактують між собою на поверхні кристалу сульфату амонію, вони реагують, утворюючи аміачна селітра. У ще більш холодних умовах, близько -15 градусів С, азотна кислота та аміак можуть конденсуватися разом без допомоги сульфату амонію і починають накопичуватися в частинках нітрату амонію самостійно.
Глобальне потепління: у 2070 році більше третини людства могло жити з такими температурами, як у Сахарі
Частинки аміачної селітри, які при утворенні можуть мати діаметр лише кілька нанометрів, можуть швидко ростуть, збільшуючись в розмірі в сто разів всього за п’ять хвилин. Це швидке перетворення газів по суті невидиме у видимих частинках пояснює, принаймні частково, як небо над містами може перетворитися з ясного одного дня на хмарне наступного, говорить Конг.
Як вони проводили експеримент
Для проведення експериментів, що призвели до цього відкриття, дослідникам потрібно було надчиста хмарна камера, оскільки наявність небажаних забруднень, навіть у незначних кількостях, унеможливить проведення реакції в контрольованому порядку.
З цієї причини дослідницька група звернулася до ЦЕРНу, щоб скористатися спеціальним обладнанням, відомим як камера Cosmics Leaving OUtdoor Droplets (CLOUD), призначеною для вивчення того, як космічні промені можуть впливати на утворення хмар.
Арктичні павуки-вовки змінили свій раціон через глобальне потепління: вони їдять один одного
Порівняно з іншими атмосферними камерами, що використовуються для наукових досліджень, внутрішній об’єм камери CERN CLOUD надзвичайно чистий, оскільки він облицьований полірованою нержавіючою сталлю. нержавіюча сталь це ідеальний матеріал, оскільки він не виділяє газів, які можуть забруднити експеримент. Caltech має власну атмосферну камеру, але вона зроблена з тефлону, який, в основному інертний, все одно виділяє достатню кількість газів, щоб заважати експерименту.
Конг каже, що дослідження показує, що норми та норми, що регулюють забруднення повітря можливо, доведеться оновити до більш суворо контролювати викиди деяких газоподібних забруднювачів. Багато нормативних актів зосереджені на викидах забруднень твердих частинок та кількох конкретних газоподібних забруднювачів, які вважаються найбільш шкідливими для здоров'я людини. Однак якщо інші гази Випромінювані людською діяльністю можуть також поєднуватися, щоб негайно утворювати частинки може завдати шкоди мешканцям міст, кажуть дослідники.
Скільки лісів втрачає планета Земля щороку?
Зрештою, Конг сподівається вивчити роль цих спонтанно генерованих частинок у зміна клімату техногенна. "Ці крихітні частинки можуть спричинити утворення хмар, і оскільки хмари відображають сонячне світло, забруднення частинками цього типу може бути вплив клімату".