Med en diameter på 3 meter, CLOUD-kammaren vid CERN är en av de största experimentkamrarna som används globalt. Kredit:H. Manninen
Vilka effekter har den globala uppvärmningen och bildandet av fina partiklar på varandra? Eftersom hela atmosfären inte kan värmas upp för experimentändamål, en del av den läggs i en kammare och undersöks där. Nu, ett standardförfarande har tagits fram för att analysera fina partiklar i experimentkammare.
För att bättre förstå mekanismerna förknippade med bildning av fina partiklar, Atmosfäriska händelser kan experimentellt studeras i relativt stora behållare som kallas experimentkammare. I dessa kammare, atmosfäriska förhållanden, såsom temperatur, tryck, fuktighet, gaser och partiklar förändras på ett kontrollerat sätt.
Nu, experimentkammarens förhållanden och metoder som används har standardiserats i ett forskningsprojekt som leds av Institutet för Atmosfär- och Jordsystemforskning (INAR) vid Helsingfors universitet. Från och med nu, dussintals forskargrupper som utför kammarmätningar kommer att följa det protokoll som fastställts i studien publicerad i den framstående Naturprotokoll tidning.
Den globala uppvärmningen påverkas också av fina partiklar
Vad händer när temperaturen på jorden stiger? Vad händer med molnen, deras reflektion, och bildandet av fina partiklar?
Fina partiklar i atmosfären har en väsentlig inverkan på den globala uppvärmningen. Till exempel, det finns inga moln utan partiklar:moln behöver ett frö från vilket de bildas, en kärna runt vilken fukten börjar kondensera. Dessutom, molnets färg och reflektans beror på de fina partiklarna som finns i molnet.
Ice on the walls av Helen Cawley är en konstnärlig version av insidan av CLOUD-kammaren som ligger vid CERN.
Nuvarande tillgänglig utrustning kan användas för att övervaka hur fina partiklar bildas från atmosfäriska gaser, redan från första fasen, på nivån av nanometerstora molekylära kluster. Hur bildas de, och hur försvinner de? Av särskilt intresse för bildandet av partiklar är hur snabbt bildandet och tillväxten av molekylära kluster är, och hur många partiklar det finns i slutändan.
Den standard som fastställts i studien bestämmer hur kammarmätningar ska utföras och hur hastigheten för partikelbildning och tillväxt beräknas, felmarginaler ingår. Efter antagandet av standardmetoden, olika kammarmått kan enkelt jämföras.
Simulerar det förflutna och framtiden
Atmosfäriska partiklar härrör delvis från mänsklig aktivitet, delvis från naturen. I dag, cirka 10 till 50 % av gaserna och partiklarna, eller aerosoler, i atmosfären produceras av mänsklig aktivitet.
Kammarmätningar kan simulera inte bara framtida förhållanden utan även de som rådde för århundraden eller årtusenden sedan på jorden. Till exempel, de kan användas för att simulera tillståndet för luften och molnen under den förindustriella perioden eller före den mänskliga eran.
Att studera bildningen och effekten av nanopartiklar hjälper oss att bättre förstå stora globala fenomen som påverkar livet för oss alla, som klimatförändringar.
