Con un diametro di 3 metri, la camera CLOUD del CERN è una delle più grandi camere sperimentali in uso a livello globale. Credito:H. Manninen
Quali effetti hanno l'uno sull'altro il riscaldamento globale e la formazione di particelle fini? Poiché l'intera atmosfera non può essere riscaldata a fini sperimentali, una parte di essa viene messa in una camera e lì investigata. Ora, è stata elaborata una procedura standard per l'analisi delle particelle fini nelle camere sperimentali.
Per comprendere meglio i meccanismi associati alla formazione di particelle fini, gli eventi atmosferici possono essere studiati sperimentalmente in contenitori relativamente grandi noti come camere sperimentali. In queste camere, condizioni atmosferiche, come la temperatura, pressione, umidità, gas e particelle vengono alterati in modo controllato.
Ora, le condizioni della camera sperimentale ei metodi utilizzati sono stati standardizzati in un progetto di ricerca guidato dall'Istituto per la ricerca sul sistema atmosferico e terrestre (INAR) dell'Università di Helsinki. Da ora in poi, decine di gruppi di ricerca che effettuano misurazioni della camera aderiranno al protocollo stabilito nello studio pubblicato nel distinto Protocolli Natura rivista.
Il riscaldamento globale influenzato anche dalle polveri sottili
Cosa succede quando la temperatura della Terra aumenta? Cosa succede alle nuvole, la loro riflessione, e la formazione di particelle fini?
Le particelle fini nell'atmosfera hanno un impatto essenziale sul riscaldamento globale. Per esempio, non ci sono nuvole senza particelle:le nuvole hanno bisogno di un seme da cui si formano, un nucleo attorno al quale l'umidità inizia a condensarsi. Inoltre, il colore e la riflettanza della nuvola dipendono dalle particelle fini contenute nella nuvola.
Ice on the wall di Helen Cawley è una versione artistica dell'interno della camera CLOUD situata al CERN.
Le apparecchiature attualmente disponibili possono essere utilizzate per monitorare come si formano le particelle fini dai gas atmosferici, fin dalla prima fase, a livello di cluster molecolari di dimensioni nanometriche. Come si formano, e come scompaiono? Di particolare interesse nella formazione di particelle è la velocità con cui la formazione e la crescita dei cluster molecolari è, e quante particelle ci sono alla fine.
Lo standard stabilito nello studio determina come devono essere condotte le misurazioni della camera e come viene calcolata la velocità di formazione e crescita delle particelle, margini di errore inclusi. Dopo l'adozione del metodo standard, diverse misurazioni della camera possono essere facilmente confrontate.
Simulazione del passato e del futuro
Le particelle atmosferiche provengono in parte dall'attività umana, in parte dalla natura. Oggi, dal 10 al 50% dei gas e delle particelle, o aerosol, nell'atmosfera sono prodotti dall'attività umana.
Le misurazioni della camera possono simulare non solo le condizioni future, ma anche quelle che hanno prevalso secoli o millenni fa sulla Terra. Per esempio, possono essere utilizzati per simulare lo stato dell'aria e delle nuvole nel periodo preindustriale o prima dell'era umana.
Studiare la formazione e l'effetto delle nanoparticelle ci aiuta a comprendere meglio i vasti fenomeni globali che hanno un impatto sulla vita di tutti noi, come il cambiamento climatico.
