What is a connection between atmospheric aerosols, meteorological parameters and gaseous pollutants?

• Název práce v češtině: Jak souvisí vlastnosti atmosférických aerosolů s meteorologickými veličinami a koncentracemi plynných polutantů?
• Název v anglickém jazyce: What is a connection between atmospheric erosols, meteorological parameters and gaseous pollutants?
• Klíčová slova: atmosférický aerosol, početní rozdělení velikostí, meteorologické prvky, meteorologické jevy, plynné polutanty
• Klíčová slova anglicky: atmospheric aerosol, number size distributions, meteorological variables, meteorological phenomena, gaseous pollutants
• Akademický rok vypsání: 2008/2009
• Typ práce: disertační práce
• Jazyk práce: angličtina
• Ústav: Katedra fyziky atmosféry (32-KFA)
• Vedoucí / školitel: Dr. Ing. Vladimír Ždímal
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 06.10.2009
• Datum zadání: 06.10.2009
• Datum a čas obhajoby: 16.12.2014 10:30
• Datum odevzdání elektronické podoby: 24.09.2014
• Datum odevzdání tištěné podoby: 24.09.2014
• Datum proběhlé obhajoby: 16.12.2014
• Oponenti: RNDr. Jan Hovorka, Ph.D.
• Konzultanti: doc. RNDr. Josef Brechler, CSc.

Zásady pro vypracování

Provést literární rešerši
Seznámit se s postupy analýzy rozdělení velikostí (PSD) a chemického složení aerosolových částic při jejich on-line monitorování aerosolovými spektrometry.
Vypracovat metody hledání korelací mezi dynamikou těchto veličin, meteorologickými veličinami a koncentracemi monitorovaných plynných složek.
Navrhnout metodiku předzpracování časových řad měřených veličin s ohledem na frekvenci vzorkování, vyhledávání odlehlých hodnot a postupy v případě chybějících či poškozených údajů.
Zpracovat vybrané časové řady naměřené v předchozích kampaních i dlouhodobých měřeních
Posoudit možnosti predikce překročení imisních limitů z aktuálních dat na základě nalezených korelací.
Publikovat v odborné literatuře a prezentovat výsledky na odborných konferencích doma i v zahraničí.

Seznam odborné literatury

Seznam odborné literatury
1. http://www.chmu.cz/uoco/isko/isko2/exceed/summary/index.html
2. http://www.healthandcleanair.org/index.html
3. Hinds W.C.: Aerosol Technology, John Wiley&Sons, New York, 2.vydání, 1998.
4. Seinfeld J.H., Pandis S.N.: Atmospheric Chemistry and Physics, John Wiley&Sons, NJ, 2.vydání, 2006.
5. Friedlander S.K.: Smoke, Dust and Haze, Oxford University Press, New York, 2.vydání, 2000.

Předběžná náplň práce

V České republice jsou ve velkém měřítku a opakovaně překračovány imisní limity aerosolových částic ve frakci PM10, tedy částic menších než 10 mikrometrů; např. v roce 2006 byl 24 hodinový imisní limit PM10 překročen více než 35x na 106 stanicích, v čistém roce 2008 na 40 stanicích [1]. Je známo, že ve velkých městech je tato frakce převážně tvořena jemným aerosolem frakce PM2,5. Do této jemné frakce rozhodujícím způsobem přispívají aerosoly vzniklé spalováním fosilních paliv v dopravě; tyto částice prokazatelně poškozují lidské zdraví, zvyšují úmrtnost na kardiopulmonární onemocnění a rakovinu plic [2]. Ve snaze nalézt schůdné cesty ke snižování imisní zátěže ČR aerosolovými částicemi je třeba co nejlépe porozumět souvislostem mezi fyzikálními a chemickými vlastnostmi aerosolových částic, meteorologickými veličinami a koncentracemi některých plynných složek atmosféry.
Navržená práce se hledáním takových souvislostí bude zabývat. Kromě meteorologických dat a koncentrací plynných polutantů, monitorovaných na stanicích Českého hydrometeorologického ústavu, bude práce využívat dat naměřených v Laboratoři chemie a fyziky aerosolů (Ústav chemických procesů AV ČR). Laboratoř disponuje nejmodernější aerosolovou instrumentací, která je nasazena na kontinuální monitorování fyzikálních a chemických vlastností atmosférického aerosolu. Jako příklady uveďme Skenovací třídič pohyblivosti částic (SMPS), Aerodynamický třídič částic (APS), On-line analyzátor elementárního a organického uhlíku v aerosolu (EC/OC), a také v tomto roce instalovaný Aerosolový hmotnostní spektrometr (AMS).