| Περίληψη |
Στην ατμόσφαιρα εκπέμπονται μεγάλες ποσότητες βιογενών υδρογονανθράκων, οι οποίες οξειδώνονται και επιδρούν στη συγκέντρωση των ριζών υδροξυλίου (OH) και του όζοντος, ενώ πολλές από αυτές μπορούν να παράγουν οργανικά σωματίδια. Η επίδραση στη συγκέντρωση των ριζών OH είναι ιδιαίτερα σημαντική, καθώς αυτή καθορίζει τον χρόνο ζωής του μεγαλύτερου αριθμού των οργανικών ενώσεων της ατμόσφαιρας, ενώ το όζον και τα οργανικά σωματίδια επιδρούν στο κλίμα (απορρόφηση και αντανάκλαση ακτινοβολίας αντίστοιχα) και την υγεία. Για τη μελέτη αυτή, αναπτύχθηκε ένα μοντέλο μηδέν διαστάσεων για τη μελέτη της επίδρασης των βιογενών υδρογονανθράκων με έμφαση στο ισοπρένιο και τα πινένια, στη χημική σύσταση της ατμόσφαιρας. Δημιουργήθηκε ένα πλήρες σχήμα οξείδωσης του α- και του β-πινενίου από τις ρίζες OH, το όζον και τις νιτρικές ρίζες (NO3) το οποίο περιλαμβάνει περίπου 800 συγκεντρωτικές αντιδράσεις και περίπου 350 χημικές ενώσεις επιπλέον της χημείας των ελαφρών υδρογονανθράκων. Το μοντέλο προσομοιώνει ικανοποιητικά τις συγκεντρώσεις των ριζών OH που μετρήθηκαν κατά την πρώτη και δεύτερη εντατική περίοδο, καθώς και αυτές των ριζών υδροπεροξύ (HO2) κατά τη δεύτερη εντατική περίοδο. Η σημαντική συμμετοχή της μεταφοράς του όζοντος από την ελεύθερη τροπόσφαιρα στο επιφανειακό στρώμα ανάμιξης της περιοχής κατά τις πρώτες πρωινές ώρες υπολογίστηκε στο 30-70% της συνολικής συγκέντρωσης. Η φωτοχημική παραγωγή του όζοντος υπολογίστηκε ότι φτάνει έως και τα 40 μέρη στο δισεκατομμύριο κατα όγκο (ppbv) ανά ώρα, και οφείλεται κυρίως στο ισοπρένιο. Έως 2.3ppbv μονοξειδίου του άνθρακα (CO) ανά ώρα παράγονται από τους βιογενείς υδρογονάθρακες, και κυρίως από το ισοπρένιο. Σημαντικές ποσότητες φορμαλδεΰδης και ακεταλδεΰδης παράγονται από το ισοπρένιο, και ακετόνης από τα πινένια. Το ισοπρένιο παράγει επίσης μυρμηγκικό και οξικό οξύ. Λαμβάνοντας υπόψη τις πρωτογενείς εκπομπές αυτών των οξέων, πετύχαμε καλή σύγκλιση με τις μετρήσεις. Η οξείδωση του α- και του β- πινενίου συμβάλει κατά τουλάχιστον 7% στην ολική μάζα των οργανικών σωματιδίων στην υπό μελέτη δασική περιοχή. Υπάρχει κάποια αντίδραση παραγωγής του πινικού οξέος η οποία δεν είναι σήμερα γνωστή, ή η γνωστή πορεία παραγωγής του είναι πολύ σημαντικότερη απ΄ότι πιστεύεται. Για να επιτευχθελι σύγκλιση των πειραματικών αποτελεσμάτων με τους θεωρητικούς υπολογισμούς, απαιτείται παραιτέρω έρευνα α) για τον προσδιορισμό του συντελεστή κατανομής σαν συνάρτηση της θερμοκρασίας, β) για κινητικά δεδομένα της αλυσίδας οξείδωσης των βιογενών υδρογονανθράκων, και γ) για μετρήσεις πεδίου με καλύτερη χρονική ευκρίνεια.
|
Αριθμητική προσομοίωση της επίδρασης των βιογενών υδρογονανθράκων στη χημική σύσταση της ατμόσφαιρας: Το δάσος του Περτουλίου Τρικάλων
