Výzkumná skupina chemie a fyziky aerosolů

O výzkumné skupině

Výzkumná skupina chemie a fyziky aerosolů se zaměřuje na lepší pochopení chování atmosférických aerosolů. Zaměřujeme se především na velikostní distribuci částic, protože velikost částic je klíčovým parametrem. Dalším klíčovým tématem je chemické složení aerosolových částic. Například jak velikost částic, tak jejich chemické složení určují, zda částice budou sloužit jako kondenzační jádro oblaků, a tím mají nepřímý vliv na klima. Hygroskopičnost, která závisí jak na velikosti, tak na chemickém složení částic, ovlivňuje, ve které části dýchacích cest člověka se částice budou usazovat, přičemž chemické složení později určuje reakci organismu. Hygroskopičnost aerosolu a z ní vyplývající velikost částic ovlivňují viditelnost skrze aerosol. Kromě toho může chemické složení aerosolů založené na koncentracích markerů ve sloučeninách spolu s distribucí velikosti částic sloužit jako základ pro podrobné modelování rozdělení zdrojů/receptorů. Výzkumná skupina rovněž přispívá do konsorcia Evropské výzkumné infrastruktury ACTRIS ERIC, které poskytuje kalibrační laboratoř pro aerosolové spektrometry a čítače. Ve výzkumné skupině je studována profesní expozice aerosolovým (nano)částicím, protože bylo prokázáno, že vede ke zvýšeným hladinám specifických biomarkerů v tělních tekutinách pracovníků. Zároveň je studována interakce aerosolu a kulturního dědictví, včetně pokročilých technik restaurování knihovních a archivních sbírek pomocí aerosolové technologie.

Interakce aerosolů s oblaky

Jednou z aktuálních výzkumných oblastí oddělení je problematika mokré depozice atmosférického aerosolu horizontálními hydrometeory (např. mlha, oblaka). V rámci výzkumu je využíváno experimentálních dat naměřených na stanici Milešovka, kde se tyto hydrometeory vyskytují po většinu roku (225 z 365 dní). Data sestávají z početních rozdělení velikosti aerosolu o velikostech od 10 nm do 20 μm, distribucí hydrometeorů o velikostech od 3 do 50 μm a velikostí a koncentrací kapek větších než 0,16 mm před, během a po působení hydrometeorů. Jsou zkoumány vlastnosti aerosolu bez vlivu hydrometeorů, i během jejich působení. Díky tomu bude možné popsat vliv těchto hydrometeorů na aerosol v závislosti na distribuci velikostí aerosolu, jeho původu, jeho zdrojích a také v závislosti na vlastnostech hydrometeorů.

Identifikace zdrojů atmosférického aerosolu pomocí receptorového modelování

Další oblast výzkumu OCHFA je soustředěna na identifikací zdrojů velikostně rozlišeného atmosférického aerosolu (AA) na základě dat hmotnostních koncentrací, chemického složení a početního rozdělení velikosti částic. Pro vysvětlení časových a prostorových změn kvality ovzduší je vhodná aplikace receptorových modelů využívajících dat chemických a fyzikálních charakteristik AA v místě měření, receptoru, v kombinaci s daty meteorologických a jiných vhodných ukazatelů. Receptorové modelování zdrojů AA metodou faktorové analýzy (FA) umožňuje odhadnout počet a složení zdrojů, stejně jako jejich podíl na receptoru. Řádná identifikace zdrojů AA je nezbytná pro kvalifikované rozhodování při řízení kvality ovzduší. V rámci výzkumu jsou identifikovány antropogenní zdroje AA s využitím online a offline měřicích metod a pokročilého receptorového modelování. Výsledky receptorového modelování umožňují zhodnotit dlouhodobý vývoj příspěvku jednotlivých zdrojů AA na kvalitu ovzduší dané lokality, a postihnout prostorovou variabilitu zdrojů AA většího územního celku a časovou variabilitu zdrojů AA na vybrané lokalitě.