Finora abbiamo discusso i requisiti macrofisici per la formazione delle nuvole. Poiché ogni gocciolina di nuvola si forma su una particella di aerosol, queste particelle saranno discusse in questo capitolo. Un aerosol è definito come un sistema disperso di particelle solide o liquide sospese in un gas vettore, nel nostro caso l’aria. Anche se tecnicamente il termine “aerosol” include sia le particelle che il gas di trasporto, nella scienza dell’atmosfera è comune usare il termine “aerosol” solo per le particelle solide o liquide e trascurare il gas di trasporto.
Le particelle di aerosol possono essere classificate in termini di composizione chimica e secondo le loro caratteristiche fisiche come dimensione, forma, densità e massa, come sarà discusso nella sezione 5.1. Poiché le particelle di aerosol variano in dimensioni da pochi nanometri a diversi micrometri, è stato trovato utile descrivere il loro numero, la superficie e le concentrazioni di massa in termini di intervalli di dimensioni, chiamati modi, utilizzando distribuzioni log-normali delle dimensioni (Sezione 5.2). Le particelle di aerosol possono essere emesse direttamente nell’atmosfera o formarsi attraverso la conversione da gas a particelle. Questi meccanismi e le emissioni dei più importanti tipi di aerosol sono il soggetto della Sezione 5.3. Le particelle di aerosol vengono rimosse dall’atmosfera tramite scavenging secco e umido (sezione 5.4). La differenza tra i loro tassi di formazione e rimozione determina la loro abbondanza (carico) nell’atmosfera e la loro vita atmosferica. La loro durata dipende fortemente dalle loro dimensioni ma anche dall’altitudine nell’atmosfera (sezione 5.5). Il capitolo si conclude con un riassunto dei più importanti processi di aerosol nella sezione 5.6.
Caratteristiche chimiche e fisiche delle particelle di aerosol
A seconda del tipo di particella, gli aerosol hanno diverse proprietà che determinano il loro ruolo nei processi atmosferici. Un certo numero di proprietà fondamentali possono essere utilizzate per caratterizzare le particelle di aerosol; queste includono proprietà chimiche e fisiche.
Caratteristiche chimiche
La caratterizzazione chimica di una particella di aerosol a livello di composti chimici sarebbe di solito troppo complicata. Mentre una particella di acido solforico nucleata dai suoi precursori gassosi può essere descritta da un’unica formula chimica, una particella di polvere minerale o una particella carboniosa generata dalla combustione consiste in una vasta moltitudine di composti chimici diversi.