Effekten av salpetersyra på aerosolpartiklar i atmosfären kan ge en förklaring till den smog som ses uppsluka städer under frostiga dagar. Under laboratorieförhållanden, forskare vid CERN i Schweiz observerade bildandet av atmosfäriska aerosoler och upptäckte ny information om kopplingen mellan kväveoxider med ursprung i trafiken och energiindustrin, och klimatet och luftkvaliteten. Dessa resultat publicerades i Natur och Vetenskapens framsteg tidskrifter.

Baserat på fynden, kväveföreningar kan antingen bromsa eller påskynda tillväxten av aerosolpartiklar, beroende på omständigheterna. Det betyder att en minskning av svaveldioxiden inte är tillräckligt för att förhindra smogproblemet i storstäderna. Istället, en övergripande förståelse för den atmosfäriska partikelbildningsprocessen behövs.

Tidigare, salpetersyra ansågs inte ha någon signifikant effekt på bildandet eller tidig tillväxt av aerosolpartiklar, även om nitratföreningar ofta förekommer i större partiklar. Dock, studien publicerad i Natur visar att i kalla klimat, salpetersyra kan öka partikeltillväxten i markant grad, och bildar även partiklar tillsammans med ammoniak vid temperaturer under -15°C. Detta är betydelsefullt, eftersom det finns upp till 1, 000 gånger mer salpetersyra och ammoniak än svavelsyra i atmosfären.

Upptäckten kan förklara varför partiklar bildas även i mycket förorenade storstäder, trots den etablerade kunskapen enligt vilken föroreningar ska förhindra bildning och tillväxt av nya partiklar. Samma mekanism kan också generera partiklar högre upp i atmosfären, där temperaturen alltid är kall och kväveoxider bildas till följd av blixten.

På samma gång, kväveoxider påverkar också oxidationsegenskaperna hos organiska föreningar i atmosfären. I projektet som leds av Helsingfors universitets forskare, det visade sig att kväveoxider ökar flyktigheten hos organiska föreningars oxidationsprodukter. Som ett resultat, partikeltillväxten saktar ner och en mindre andel av partiklarna överlever jämfört med omständigheter där luften är ren. I områden där partikeltillväxt främst främjas av organiska föreningar, som i den boreala skogszonen, fenomenet kan minska antalet aerosoler som bildar moln, vilket indirekt leder till att klimatet värms upp. Denna studie publicerades i Vetenskapens framsteg tidning.

Båda studierna är baserade på laboratorieexperiment utförda vid CERN, Europeiska organisationen för kärnkraftsforskning. CLOUD-kammaren vid CERN gör det möjligt att undersöka bildandet och tillväxten av aerosolpartiklar med oöverträffad precision. Bland de finska deltagarna i CLOUD-experimenten finns Helsingfors universitets institut för forskning om atmosfäriska och jordiska system, Meteorologiska institutet och Östra Finlands universitet.