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A Missing Key Property in Atmospheric AeRosol ChEmistry: the Laplace Pressure

Projektbeschreibung

Den Druck auf winzige Partikel und die Auswirkungen auf ihre Entwicklung verstehen

In unserer Atemluft sind Millionen fester Partikel und flüssiger Tropfen vorhanden. Von Pollen über Vulkanasche bis hin zu Meersalz – Aerosole sind allgegenwärtig. Natürliche und künstliche Aerosole haben große Auswirkungen auf das Klima, vor allem aufgrund der Auswirkungen auf die Wolkenbildung und der Absorption oder Reflexion der Sonnenenergie. Sie sind jedoch eine der größten Quellen für Unsicherheiten in Klimamodellen. Das EU-finanzierte Projekt MAARvEL ist auf die kleinsten Partikel und die Auswirkungen des Laplace-Drucks auf deren Bildung, Verteilung und Eigenschafen ausgerichtet. Dieses System wurde bis dato noch nicht untersucht. Die Erkenntnisse werden zur Verbesserung der Genauigkeit von Klimamodellen beitragen, zu einer höheren Vorhersagekraft führen und die Fähigkeit erhöhen, einer der größten Herausforderungen des Jahrhunderts zu begegnen.

Ziel

Fine aerosol particles are ubiquitous in the atmosphere and have important impacts on climate change and air quality. Organic compounds represent the largest mass fraction of fine particulate matter and their formation is believed to occur through the condensation of oxygenated volatile organic compounds. However, a fundamental physicochemical property of atmospheric aerosols – the Laplace pressure – has never been studied. This “missing” property is expected to have major implications for atmospheric chemistry and may explain the current gaps between ambient observations and modelling studies when evaluating the formation rates, ambient concentrations and the spatial distribution of atmospheric nanoparticles. Hence, my project aims at elucidating the key processes driven by the Laplace pressure in atmospheric aerosols and how they impact on the growth, evolution and physicochemical properties of submicron particles. MAARvEL focuses on the smallest particles, where the Laplace pressure is expected to have the greatest impact. By exploiting recent instrumental developments and using state-of-the-art mass spectrometry techniques, MAARvEL will provide an unequalled understanding of the processes occurring within the particles. Innovative laboratory experiments will be performed to discover the central role of the Laplace pressure for; (i) condensed-phase reactions, (ii) photochemical processes, and (iii) physicochemical properties of submicron particles. A strong emphasis will be placed on quantifying the extent to which chemical processes govern the growth and evolution of atmospheric nanometre-sized particles. By revealing how the Laplace pressure controls particle phase chemistry, MAARvEL will provide a major breakthrough to support more accurate predictions of the formation and evolution of atmospheric nanoparticles, thereby decreasing the uncertainties in assessing the magnitude of aerosol effects on climate.

Finanzierungsplan

ERC-STG - Starting Grant

Gastgebende Einrichtung

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS
Netto-EU-Beitrag
€ 1 994 813,00
Adresse
RUE MICHEL ANGE 3
75794 Paris
Frankreich

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Region
Ile-de-France Ile-de-France Paris
Aktivitätstyp
Research Organisations
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Gesamtkosten
€ 1 994 813,00

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