Enligt en nyligen publicerad studie publicerad i tidskriften Vetenskapens framsteg , luftföroreningar påverkar inte bara luftkvaliteten, men det förändrar också de vägar längs vilka nya partiklar bildas i atmosfären.

Bildandet av nya aerosolpartiklar är en komplicerad process. Forskare har först nyligen börjat förstå denna process på molekylär nivå efter att instrument som kan detektera partiklar i nanometerskala blev tillgängliga.

Den mänskliga befolkningen har förändrat sammansättningen av atmosfärisk gas på flera sätt. Svaveldioxid från industriella utsläpp, kväveoxider från trafiken, och ammoniak från jordbruket kan alla påverka partikelbildningen efter kemiska reaktioner i atmosfären. Dessa gaser kan också interagera med organiska ångor, som härstammar främst från skog och vegetation. Atmosfären innehåller tusentals olika organiska föreningar, men endast en liten del av dem kan bilda och växa partiklar.

Tidigare trodde man att ny partikelbildning alltid kräver svavelsyra, som bildas vid oxidation av svaveldioxid. Senare, man fann att vissa organiska ångor också kan bilda partiklar. I den här studien, forskarna fann att i kontinentala måttligt förorenade atmosfärer, t.ex. i den finska boreala skogen, partiklar bildas mest effektivt när svavelsyra, ammoniak och organiska ångor är alla närvarande samtidigt. kväveoxider, å andra sidan, minskade mängden nybildade partiklar.

Resultaten hjälper till att förstå hur ny partikelbildning och tillhörande klimatpåverkan kommer att förändras om luftföroreningsnivåerna minskar i framtiden på grund av strängare utsläppskontroll. Aerosolpartiklar kan påverka klimatet genom att sprida solstrålning och genom att fungera som fröpartiklar för molndroppar. Aerosol-moln-klimatinteraktionerna är fortfarande förknippade med stora osäkerheter i nuvarande klimatmodeller.

Laboratorieexperimenten som ledde till dessa resultat utfördes vid European Centre for Nuclear Research, CERN, i Genève, som har en av de bästa laboratorieanläggningarna för detaljerade partikelbildningsstudier. Studien leddes av docent Katrianne Lehtipalo från Helsingfors universitet.

"Vi ville skapa den boreala skogsatmosfären i vår kammare, " säger hon. Långtidsmätningar i fält vid Hyytiala SMEAR II-stationen i södra Finland hjälpte forskarna att identifiera de rätta förutsättningarna för partikelbildning.

"Partikelbildning är en delikat process, och det tog oss ett tag att hitta rätt gasblandning, men till slut kunde vi replikera atmosfäriska observationer nästan perfekt, " säger Lehtipalo.

Studien genomfördes i samarbete mellan 25 olika institut i 9 olika länder.