Crecimiento rápido de nuevas partículas atmosféricas por la condensación de ácido nítrico y amoníaco

Área de la Ciencia:

• Química de la atmósfera
• Ciencias del medio ambiente
• Física de las partículas

Sus antecedentes:

• La formación de nuevas partículas es un factor clave en el smog urbano, pero sus mecanismos en las ciudades no se comprenden completamente.
• Los modelos existentes sugieren que las partículas urbanas deben eliminarse rápidamente debido a las altas concentraciones de partículas preexistentes.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel del ácido nítrico y el amoníaco en la formación y el crecimiento de nuevas partículas en condiciones atmosféricas urbanas.
• Determinar las condiciones bajo las cuales estos vapores pueden conducir a un rápido crecimiento de partículas y al aumento de las tasas de supervivencia.

Principales métodos:

• Experimentos realizados en la cámara CLOUD en el CERN bajo condiciones atmosféricas simuladas.
• Análisis de la nucleación y las tasas de crecimiento de las partículas influenciadas por el ácido nítrico, el amoníaco y la temperatura.

Principales resultados:

• Por debajo de +5°C, el ácido nítrico y los vapores de amoníaco se condensan en las partículas recién formadas.
• Por debajo de -15 °C, se produce la nucleación directa de las partículas de nitrato de amonio a través de la estabilización ácido-base.
• Se han observado tasas de crecimiento de partículas superiores a 100 nanómetros por hora, significativamente más rápidas de lo que se creía posible.

Conclusiones:

• La formación y el crecimiento de partículas impulsadas por ácido nítrico y amoníaco pueden aumentar rápidamente la supervivencia de las partículas en entornos urbanos, especialmente en invierno.
• Este mecanismo también es relevante para la formación de partículas en la troposfera libre superior fría.
• Se esperan condiciones transitorias que favorezcan altas tasas de crecimiento en entornos urbanos inhomogéneos debido a la dependencia de la temperatura y las fuentes locales.