Nucleation of Sulphuric Acid and Water - Laboratory and Atmospheric Observations
| Název práce v češtině: | Nukleace kyseliny sírové a vody - laboratorní a atmosférická pozorování |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Nucleation of Sulphuric Acid and Water - Laboratory and Atmospheric Observations |
| Klíčová slova: | nukleace kyseliny sírové a vody, vznik nových aerosolových částic, růst částic, vypařování částic |
| Klíčová slova anglicky: | sulphuric acid and water nucleation, new particle formation, particle growth, particle shrinkage |
| Akademický rok vypsání: | 2010/2011 |
| Typ práce: | disertační práce |
| Jazyk práce: | angličtina |
| Ústav: | Katedra fyzikální a makromol. chemie (31-260) |
| Vedoucí / školitel: | Dr. Ing. Vladimír Ždímal |
| Řešitel: | skrytý - zadáno vedoucím/školitelem |
| Datum přihlášení: | 05.11.2010 |
| Datum zadání: | 05.11.2010 |
| Datum a čas obhajoby: | 26.04.2016 10:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 01.12.2015 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 26.04.2016 |
| Oponenti: | doc. RNDr. Daniela Řezáčová, CSc. |
| doc. Ing. Lidmila Bartovská, CSc. | |
| Předběžná náplň práce |
| Tato práce se zabývá studiem nukleace kyseliny sírové a vody, která představuje klíčový děj spojený se vznikem sekundárního atmosférického aerosolu procesem kondenzace plynných prekurzorů. Bude zkoumána především rychlost nukleace, vznik nových aerosolových částic a dynamiku růstu těchto částic. Tyto procesy budou studovány v laboratorních i atmosférických podmínkách.
Laboratorní experimenty budou zaměřeny na určení rychlosti nukleace kyseliny sírové a vody a rychlosti růstu nově vzniklých částic; bude také studován vliv experimentálních podmínek na růst částic. Dále bude navržen model, který předpovídá růst částic vzniklých nukleací H2SO4 – H2O a při modelování růstu částic model uvažuje kromě přítomnosti H2SO4 a H2O také kondenzaci třetí složky – NH3 v různých koncentracích. Porovnáním atmosférických a experimentálních rychlostí růstu částic bude určeno, jaký podíl má H2SO4 na růstu částic a v jakých typech atmosférického prostředí je H2SO4 dominantní kondenzující složkou účastnící se růst nově vzniklých částic. Atmosférická pozorování H2SO4 – H2O nukleace a vzniku nových částic v atmosféře bude založena na analýze několikaleté časové řady měření velikostních distribucí a koncentrací atmosférického aerosolu. Analýza dat bude zaměřena především na dynamiku růstu nově vzniklých částic a bude zkoumán nedávno popsaný jev – vypařování částic následující po předchozím vzniku nových částic sekundárního aerosolu. Bude popsána sezónní variability tohoto jevu a bude také studován vliv meteorologických parametrů a vliv koncentrací polutantů na vypařování částic. |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| This study is dedicated to the study of nucleation of sulphuric acid and water, which presents the key process associated with secondary aerosol formation via gas to particle conversion. We will investigate the nucleation rates, new aerosol particles formation and growth dynamics of newly nucleated particles. These processes will be explored in both laboratory and field experiments.
In the laboratory measurements, we will explore the H2SO4 – H2O nucleation rates and growth rates of newly formed particles under well-defined conditions and we will also investigate the effect of experimental conditions on particle growth dynamics. Furthermore, we will propose a model, which predicts the particle growth and accounts for condensation of H2SO4, H2O and NH3. The comparison of experimental growth rates with atmospheric ones will be made and resulting implications of the chemical nature of compounds involved in the early growth of nucleated particles will be also presented. To investigate the atmospheric H2SO4 – H2O nucleation and new particle formation, we will analyse a long-term dataset of particle number size distributions, obtained from a urban background station in Prague Suchdol. A special attention will be given to a recently reported special feature of particle growth dynamics - a particle shrinkage following previous new particle formation. We will determine the basic characteristics of observed new particle formation and particle shrinkage events and their seasonal variability will be investigated as well. We will also focuse on the analysis of the meteorological and atmospheric conditions favouring the particle shrinkage. |