Waldbrände sind weit verbreitet auf der ganzen Welt. Sie treten in Orten, wo Pflanzen sind reichlich vorhanden-wie die Feuersbrünste, die derzeit brennen in den brasilianischen Amazonas. Solche Verbrennung von Biomasse (BB) kann eine ökologische Katastrophe.
Der Rauch von BB events produziert große Mengen von aerosol-Partikeln und Gasen. Diese Emissionen können große Probleme verursachen, für die Sichtbarkeit und die Gesundheit, sowie für lokale und Globale Klima.
BB Emissionen werden voraussichtlich in der Zukunft als Folge des Klimawandels. Tarballs, die mikroskopische Bio-BB-Partikel, sind Schätzungen zufolge tragen bis zu 30% der BB-aerosol-Masse. Da tar-Archive (tarballs sind eine dominante, Licht-absorbierende Art von aerosol-Partikel in BB Rauch, Verständnis für Ihren Einfluss auf das Klima ist von entscheidender Bedeutung. Aber die details von, wie Sie sich bilden und Einfluss auf den Klimawandel haben, war unklar.
Senior researcher Kouji Adachi, arbeitet derzeit an der Meteorologischen Forschungsinstitut in Tsukuba, Japan, wurde eine wissenschaftliche Mitarbeiterin von 2005 bis 2011 mit Professor Peter Buseck von der Arizona State University ‘ s School of Molecular Sciences und der School of Earth and Space Exploration.
Ihre Arbeit erregte die Aufmerksamkeit von Kollegen aus dem Department of Energy ‘ s Brookhaven National Lab, Upton, New York. Principal Investigators, Arthur Sedlacek III und Lawrence Kleinman, mit Unterstützung der Atmosphärische Wissenschaften Programm, Planung der Verbrennung von Biomasse Betriebszeit (BBOP) Feld Kampagne, in deren einer instrumentierten Flugzeug wäre Vermessen, schnelle Chemische Veränderungen in wildfire Rauch.
Sedlacek und Kleinman näherte Buseck über die Teilnahme an BBOP, als die sampling-Strategie bot ein ideales Labor, in den Himmel, um zu studieren tarball Bildung.
Die Ergebnisse, online veröffentlicht am 5. September sind in den Proceedings of the National Academy of Sciences Papier mit dem Titel “Sphärische tarball Partikel durch die schnelle Chemische und physikalische Veränderungen der organischen Substanz in Biomasse-Verbrennung Rauch.”
Die team-Beobachtungen zeigen, dass tar-Archive (tarballs form durch eine Kombination von chemischen und physikalischen Veränderungen des organischen aerosols bilden sich innerhalb der ersten Stunden nach der rauchentwicklung.
“Ich bin so froh, dass tarballs, die Gegenstand dieses Aufsatzes, wurden erste berichtete im Jahr 2003 arbeiten, in denen eine ASU-Chemie-student, Li Jia, und wissenschaftliche Mitarbeiterin, Mihaly Posfai, waren wichtige Mitwirkende; so ist die School of Molecular Sciences und der School of Earth and Space Exploration eine wichtige Rolle hatte”, sagt Buseck.
Buseck, eine ASU Regents Professor, auch ist die Verleihung der 2019 Roebling-Medaille in diesem Monat, die höchste Auszeichnung der Mineralogischen Gesellschaft von Amerika für herausragende originäre Forschung in Mineralogie.
“Diese Studie der tarball-Teilchen und die möglichen Auswirkungen auf den Klimawandel weiter zeigt die Breite und Vielfalt der Buseck-Forschung,” sagte der School of Earth and Space Exploration Director Meenakshi Wadhwa. “Von solid-state-Geochemie und Mineralogie, atmosphärischer Geochemie, zu Kosmochemie, er ständig erweist sich als ein Pionier in seinem Gebiet.”
“Peter Buseck und seiner Gruppe entwickelt haben, die Verwendung von Transmissions-Elektronen-Mikroskopie zur Untersuchung von Mineralien, Meteoriten und aerosol-Partikeln auf eine besonders interessante Art und Weise”, sagte Professor Neal Woodbury, Direktor der School of Molecular Sciences. “Sein team die aktuellen Erkenntnisse zu tarball Bildung sind ein gutes Beispiel und wird erheblich verbessern die Bewertungen der Verbrennung von Biomasse Auswirkungen auf regionale und Globale Klima.”
Tarballs verwendet, die in dieser Studie gesammelt wurden, von den großen Waldbränden Stichprobe während der BBOP-Kampagne, die im Sommer 2013 in den Nordwesten der Vereinigten Staaten. Mit einem Gulfstream-1 Forschungs-Flugzeug, das team gesammelt wildfire aerosol-Partikel auf wiederholte Flüge durch Rauchschwaden. Formen und Kompositionen von mehr als 10.000 Partikel gemessen wurden mit Transmissions-Elektronen-Mikroskopie, mit ausführlichen chemischen Analyse von Quellpaketen geschieht mittels scanning transmission X-ray spectroscopy.
Die Analyse zeigt, dass die Fraktion der Aerosolpartikel, die tarballs steigt mit Teilchen Alter. Neben der tarball-Verhältnisse von Stickstoff und Sauerstoff bezogen auf Kalium, und die Partikel Rundheit, erhöhen auch mit Teilchen Alter.
In Zusammenfassung, BB Emissionen einschließlich tarballs werden voraussichtlich in den kommenden Jahrzehnten als Folge des Klimawandels. Diese Studie zeigt, deren Entstehung durch Chemische und mikrophysikalische Analysen. Die Ergebnisse können verwendet werden, zur Verbesserung der interpretation von BB Rauch aus Satellitendaten und bodengestützten Beobachtungen, durch die Berücksichtigung tarball Form, Viskosität und Zusammensetzung ändert sich während des Alterns und um bessere Schätzungen über deren Auswirkungen auf den Klima-Modellen.
