Trots deras extremt små storlek, submikrona atmosfäriska aerosoler är kritiska föroreningar med klimatförändringar, luftkvalitet, och konsekvenser för människors hälsa. Av dessa partiklar, sekundära organiska aerosoler (SOA) bildas när flyktiga organiska föreningar (VOC) oxideras till produkter med lägre flyktighet som binder till och ökar aerosolpartikelstorleken, eller i vissa fall, de kan helt enkelt existera själva. SOA utgör en betydande del av den globala aerosolmassan. Forskare försöker förbättra framtida aerosolmodeller, men det finns fortfarande flera avvikelser mellan modellsimulerade och fältobserverade SOA-budgetar.

"Stora osäkerheter i modellbedömningar av SOA-budgetar och motsvarande, dess klimateffekter, motiverade omfattande forskning för att ta reda på varför dessa finns. "sade professor Lin Du från Environmental Research Institute, Shandong universitet. "Biogena flyktiga organiska föreningar (BVOC) som produceras av markvegetation är globalt viktiga SOA-prekursorer, och deras SOA -bildningspotential kan modifieras genom antropogena utsläpp. "

Prof. Dus forskargrupp sammanfattade systematiskt fältbevisen och kemiska processer bakom SOA-bildning genom antropogena-biogena interaktioner. Framsteg inom atmosfärsvetenskap publicerade sitt granskningsarbete med titeln "Anthropogenic Effects on Biogenic Secondary Organic Aerosol Formation."

De dominerande antropogena föroreningarna, inklusive kväveoxider (NO _x ), aerosolpartiklar, svaveldioxid (SO ₂ ), ammoniak (NH ₃ ), och andra aminer medierar SOA-bildning genom både gas- och partikelfasreaktioner. Omfattningen av dessa interaktioner är starkt relaterad till BVOC-prekursorerna, föroreningsnivåer, oxidanter, och andra atmosfäriska förhållanden.

"De olinjära interaktionerna mellan mänskliga och naturliga system är mycket mer komplexa än deras nuvarande representation i atmosfäriska modeller." sade prof. Du. "Under tiden, komplexiteten och variationen i själva den atmosfäriska miljön gör utforskningen av dessa interaktioner mer utmanande. "

Forskare har observerat starka samband mellan biogen SOA-bildning och antropogena föroreningar i många regioner påverkade av både antropogena och biogena källor. Även om BVOC som släpps ut från naturliga källor inte kan kontrolleras direkt, människor kan mildra en bråkdel av biogen SOA genom att begränsa antropogena föroreningar. Att belysa antropogena-biogena interaktioner är nödvändigt för att förbättra uppskattningarna av hur och i vilken utsträckning antropogena utsläpp skulle kunna ändra globala aerosolkoncentrationer. Dessa studier bör bidra till att utforma effektivare föroreningskontrollåtgärder samt minska osäkerheten i SOA-budgeten och dess associerade klimateffekter.

"Baserat på en omfattande genomgång av grundläggande insikter, framtida insatser, såsom laboratoriestudier under mer relevanta atmosfäriska förhållanden, utveckling av mer autentiska standarder, fältobservationer av den tidsmässiga och rumsliga fördelningen av båda BVOC, och antropogena föroreningar, rekommenderas." sade prof. Du. "Med ökande studier om kvalitativ och kvantitativ analys av antropogena-biogena interaktioner genom laboratorieutforskningar och fältobservationer, bättre reproduktion av SOA-koncentrationer med atmosfäriska modeller skulle förväntas."