Description du projet
Enquêter sur la formation de nouvelles particules dans les zones polluées
La formation des particules atmosphériques commence par la croissance de petits agrégats moléculaires. La probabilité que les amas fraîchement formés atteignent des tailles plus importantes dans les zones urbaines fortement polluées est toutefois faible, car les particules d’aérosol font office de puits pour ces dernières ainsi que pour les vapeurs condensables. Le projet NPF-PANDA, financé par l’UE, prévoit de mesurer la distribution en zone urbaine des tailles des agrégats d’une dimension inférieure à 3 nm grâce à différents instruments et méthodes d’analyse des données. Combiner les mesures obtenues à Pékin avec des expériences de laboratoire menées dans la chambre CLOUD du CERN permettra de décrypter l’ampleur des processus de croissance microphysiques sous-jacents, comme la coagulation ou la condensation, et de tester les effets de différents gaz précurseurs. Les résultats du projet montreront comment la rapidité de la croissance affecte la probabilité que les agrégats nouvellement formées puissent survivre en présence d’un fort puits de condensation.
Objectif
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.
Champ scientifique
Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
00014 Helsingin Yliopisto
Finlande