Descripción del proyecto
Investigar cómo se forman nuevas partículas en zonas contaminadas
La formación de partículas atmosféricas empieza con el crecimiento de pequeños grupos moleculares. Sin embargo, la probabilidad de que los nuevos grupos formados alcancen tamaños más grandes en áreas urbanas altamente contaminadas es baja, ya que las partículas de aerosoles actúan como un sumidero de las mismas y de los vapores condensables. El proyecto NPF-PANDA, financiado con fondos europeos, planea medir la distribución de tamaños de grupos inferiores a 3 nm en áreas urbanas mediante múltiples instrumentos y métodos de análisis de datos. Al combinar mediciones en Pekín con experimentos de laboratorio en la cámara CLOUD de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), se dilucidará la magnitud de los procesos microfísicos de crecimiento subyacentes, como la coagulación o la condensación, y se probarán los efectos de diferentes gases precursores. Los resultados del proyecto demostrarán cómo el crecimiento rápido afecta a la probabilidad de que los grupos recientemente formados sobrevivan en sumideros de alta condensación.
Objetivo
NPF-PANDA aims for a multi-method assessment of cluster dynamics in urban environments during new particle formation. New particle formation by gas-to-particle conversion is frequently detected in the atmosphere, but, according to the current understanding, should not proceed in heavily polluted urban areas, where large amounts of primary aerosol particles are present acting as sink for both condensable vapours and newly formed clusters. However, it is nonetheless observed in Chinese megacities where it even can promote haze formation and hence impact urban air quality. It is under debate, whether this is linked to faster cluster growth or a less effective condensation sink than commonly assumed. NPF-PANDA will quantify urban cluster size-distributions below 3 nm with a multi-instrument approach and novel data analysis methods. This will lead to unprecedented high quality data of the cluster dynamics and solve the role of fast growth on the survival probability of newly formed clusters under high condensation sink. By combining measurements from urban Beijing with precisely tailored laboratory experiments at the CERN CLOUD chamber, the magnitude of the underlying microphysical growth processes like coagulation or condensation will be disentangled and the effects of different precursor gases can be tested. Cluster dynamics simulations will back-up the experimental findings and via a detailed comparison of measured and simulated size-distributions, this will reveal information on cluster stability and the cluster-stabilizing role of different bases. Altogether, the project will be an essential part in solving the “China-NPF-puzzle” and hence impact future air quality research and air pollution mitigation, which is also highly relevant for medium-polluted European cities.
Ámbito científico
Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinador
00014 Helsingin Yliopisto
Finlandia