Rozptyl světla na částicích aerosolu: Časová variabilita a vliv relativní vlhkosti vzduchu
Atmosférické aerosoly ovlivňují klima přímo tím, že rozptylují a pohlcují záření, a nepřímo tím, že mění vlastnosti a životnost mraků. Hygroskopicita, schopnost aerosolových částic na sebe vázat molekuly vody, silně ovlivňuje jejich chemické, fyzikální a optické vlastnosti, zejména jejich schopnost rozptylovat světlo. Nedostatečné porozumění hygroskopickému chování aerosolů vede ke značným nejistotám při odhadu jejich role při modelování klimatu.
Tato disertační práce zkoumá dlouhodobou časovou variabilitu rozptylu světla na částicích aerosolu a jejich vlastností spojených se změnou klimatu v různých typech evropského prostředí. Práce také prezentuje novou metodu měření změny rozptylu světla na částicích se zvýšenou relativní vlhkosti v městském prostředí založenou na systému pouze jednoho nefelometru.
Konzistentní pokles rozptylu světla na částicích v čase na více atmosférických stanicích naznačuje snižování hmotnostních koncentrací aerosolů. Víceleté analýzy z venkovské lokality v České republice a městské lokality ve Francii odhalují zvýšený potenciál aerosolu ochlazovat klima, pravděpodobně v důsledku změn chemického složení a velikostní distribuce částic. Současný nárůst početních koncentrací ultrajemných částic ve městském prostředí však vyvolává otázky o účinnosti politik ochrany ovzduší, zejména pokud jde o lidské zdraví. Studium hygroskopicity aerosolů ukázalo zjevné zvýšení rozptylu světla na částicích při zvýšené vlhkosti, a to i v silně antropogenním městském prostředí. Tato zjištění poskytují cenný náhled na hygroskopické vlastnosti a příslušné radiační dopady městských aerosolů, které jsou stále nedostatečně popsány.
Výsledky této studie přispívají k nárůstu povědomí o rozptylu světla na částicích v různých prostředích a jejich vztahu k vlhkosti prostředí. Výsledky zdůrazňují potřebu začlenit měření hygroskopicity do sítí dlouhodobého monitorování aerosolů. Budoucí výzkum by se také měl zaměřit na dekadální trendy a zajistit, aby optické vlastnosti aerosolů byly lépe zastoupeny při studiu klimatu a kvality ovzduší.