Aerosols Why are we interested in them?

Like dokumenter
Aerosols Why are we interested in them?

Aerosols Why are we interested in them?

Husholdningsenergi den glemte kilden til luftforurensning og sykdomsbyrde i Kina. CIENS Seminar 31 januar 2019 Kristin Aunan (CICERO)

Christine Hung Consultant/Advisor MiSA Miljøsystemanalyse

Å modellere fremtidens klima

The building blocks of a biogas strategy

NO X -chemistry modeling for coal/biomass CFD

IPCC, From emissions to climate change

Klimaendringer og klimarisiko. Borgar Aamaas For Naturviterne 10. november 2016

Skog som biobrennstoff: Påvirkning på karbonkretsløp og albedo-effekt

Skogbrann og klimautfordringen. Jon Olav Brunvatne, Landbruks- og matdepartementet

Karbonholdige partikler Naturlige eller menneskeskapte?

TUNNEL LIGHTING. LED Lighting Technology

Software applications developed for the maritime service at the Danish Meteorological Institute

Utfordringer for internasjonal bærekraft. Knut H. Alfsen Forskningssjef, Statistisk sentralbyrå

Wood resources for bioenergy

CO oxidation mechanism (low NO x ) CO oxidation mechanism (high NO x )

Oppgaven består av 4 oppgaver med 3 til 5 deloppgaver. Alle deloppgaver teller like mye.

Karbonfangst. Den teknologiske utviklingen Polyteknisk forening 17/ Espen Olsen, 1.aman, energifysikk

Borregaard s bioraffinerimodell Finnes det noe læring å høste?

Ole Isak Eira Masters student Arctic agriculture and environmental management. University of Tromsø Sami University College

FNs klimakonferanse i København. Marianne Karlsen Seniorrådgiver

Hvordan kan Europas energirevolusjon påvirke nordisk og norsk skogsektor?

Effektstudien Oppfølging i 2009? Kort presentasjon (1) DØ,

2A September 23, 2005 SPECIAL SECTION TO IN BUSINESS LAS VEGAS

Our Trees. Our Roots. Our Future.

Welcome to GEF2210. Course content

Norwegian X-ray Conference 2014 Hege Indresand (Teknova) Ann M. Dillner (IMPROVE)

SOLAR GEOENGINEERING: Dr. Helene Muri KUN EN FIKS IDÉ ELLER PARISAVTALENS PLAN C? Industrial Ecology Programme

Geoengineering Kan vi teknologi redde oss fra klimaendringer?

Klimasystemet og klimaendringer. Resultater i NORKLIMA Spesialrådgiver Jostein K. Sundet

Accuracy of Alternative Baseline Methods

Forskning og teknologi innen CO 2 håndtering

Slope-Intercept Formula

Skogen, bioenergi og CO 2 -balansen. Fra skog til bioenergi Bodø november Jon Olav Brunvatne Seniorrådgiver

Our Trees. Our Roots. Our Future.

Kjell Arne Mork, Francisco Rey, Henrik Søiland

Karbonbudsjetter og klimamål. Bjørn H. Samset Forskningsleder, CICERO Senter for klimaforskning

Andrew Gendreau, Olga Rosenbaum, Anthony Taylor, Kenneth Wong, Karl Dusen

Has OPEC done «whatever it takes»?

KROPPEN LEDER STRØM. Sett en finger på hvert av kontaktpunktene på modellen. Da får du et lydsignal.

ENERGY FROM PLANTS AND ANIMALS. BIOMASS TECHNOLOGIES EDUCATION MODULE (bim01pp)

Carbon Capture, Utilisation and Storage

Marsh Loss and Tidal Habitat Degradation

Fra fossil til fornybar Opprinnelsesmerking av kraft.

Vekstkonferansen: Vekst gjennom verdibaserte investeringer. Thina Margrethe Saltvedt, 09 April 2019

Tor Haakon Bakken. SINTEF Energi og NTNU

Skog og Klima Anders Hammer Strømman NTNU

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Baltic Sea Region CCS Forum. Nordic energy cooperation perspectives

Physical origin of the Gouy phase shift by Simin Feng, Herbert G. Winful Opt. Lett. 26, (2001)

Klimamanipulering. Storskala påvirkning av klimasystemet for å begrense global oppvarming.

RF Power Capacitors Class kV Discs with Moisture Protection

Klimautfordringene: Hva betyr de for vår region?

Klimaendringene i Arktis: Muligheter og utfordringer. Jan-Gunnar Winther, direktør Norsk Polarinstitutt og styreleder Framsenteret

Energy. Edgar Hertwich, NTNU. 21 May 2014, Oslo. Working Group III contribution to the IPCC Fifth Assessment Report. Ocean/Corbis

melting ECMI Modelling week 2008 Modelling and simulation of ice/snow melting Sabrina Wandl - University of Linz Tuomo Mäki-Marttunen - Tampere UT

Chapter 2. The global energy balance

2018 ANNUAL SPONSORSHIP OPPORTUNITIES

Duke Energy Seminar September 3 5, 2008 Concord, NC

TRANSFORMERS WESTERN UNITED ELECTRIC SUPPLY

Fremstilling av nanokarbon og hydrogenrik gass fra naturgass

Bellonakonferansen FRA FOSSILT TIL SOL Norges bidrag i klimakampen

Satellite Stereo Imagery. Synthetic Aperture Radar. Johnson et al., Geosphere (2014)

Mercury hemispheric modelling: EMEP experience

FREMTIDENS ETTERSPØRSEL ETTER BIOMASSE

Public roadmap for information management, governance and exchange SINTEF

UNIVERSITETET I OSLO

Lyskvalitet og melduggbekjempelse. Mikroalger store muligheter

Skog som biomasseressurs: skog modeller. Rasmus Astrup

BioCarb+ NFR KPN prosjekt MNOK. Enabling the biocarbon value chain for energy

Microsoft Dynamics C5 Version 2008 Oversigt over Microsoft Reporting Services rapporter

STILLAS - STANDARD FORSLAG FRA SEF TIL NY STILLAS - STANDARD

RF Power Capacitors Class , 20 & 30 mm Barrel Transmitting Types

Satellite Data for Marine Climate Monitoring Purposes

Bedriftenes møteplass. Thina Margrethe Saltvedt, 02 April 2019

GEF2200 Atmosfærefysikk 2017

EU Energi, SET-plan. Beate Kristiansen, Spesialrådgiver/EU NCP Energi

Global temperatur siste 540 millioner år

Ph.d-utdanningen. Harmonisering av krav i Norden

Hva er lite, noe og mye luftforurensning?

Overheads brukt i forelesninger i TEP4225 Energi og Miljø Luftforurensing. Del B

Strategy for the Northern Areas Development of R&D and Forecasting

NorSun AS. NorSun AS Karenslyst Allé 9C, 0278 Oslo, Norway (+47)

RF Power Capacitors Class1. 5kV Discs

Oppgave. føden)? i tråd med

Sli.do Kode#: Censes

NYE FORRETNINGSMODELLER FOR Å NÅ KLIMAMÅL. Anders Nohre-Walldén Virksomhetsutvikling/FoU

Jordsystemmodellering muligheter og usikkerheter

Nytt strømforbruk. Fra strøm til hydrogen, en ny lagringsmetode

Forskerseminar Havet og kysten PROOFNY & OLF. Toril Røe Utvik Einar Lystad

illustration by devon kerslake

HIGHPOINT LOT 3. $ $15.95 psf NNN 1,780-11,943 SF COMMERCIAL FOR LEASE N 203rd St. Elkhorn, Nebraska * * CERTIFIED *

SRP s 4th Nordic Awards Methodology 2018

Speed Racer Theme. Theme Music: Cartoon: Charles Schultz / Jef Mallett Peanuts / Frazz. September 9, 2011 Physics 131 Prof. E. F.

Numerical Simulation of Shock Waves and Nonlinear PDE

6 December 2011 DG CLIMA. Stakeholder meeting on LDV CO 2 emissions - Scene setter

Lydia Rice, Doctoral Student University of Arkansas Advisor: Jean-François Meullenet

Norge; et lite land, men store merder.

Transkript:

Aerosols Why are we interested in them? Health problems Decrease visibility Reduce (normally) the amount of solar radiation that reach the ground Affects surface energy balance Plant growth Provide cloud condensation nuclei Provide surface area for heterogeneous chemical reactions

OZONE AND PARTICULATE MATTER (PM): THE TOP TWO AIR POLLUTANTS IN THE U.S. # millions of people living in areas exceeding national ambient air quality standards (NAAQS) in 2007 75 ppb (8-h average) 15 mg m -3 (day), 65 (annual) 65 mg m -3 (24-h), 15 (annual)

Potential impact of BC reductions (UNEP, 2011)

A general view of the CCTV towers, headquarters of China Central Television, in Beijing on January 12, 2013 Illustrasjon av redusert siktbarhet. Elektronisk manipulert. http://www.marketplace.o rg/topics/sustainability/w hat-would-your-city-lookbeijings-air-smogsimulator

VISIBILITY IN U.S. WILDERNESS AREAS 2001 observations Natural Background; includes transboundary pollution Deciviews 300 150 80 40 20 Visual range (km) Park et al. [2006]

Høy relativ fuktighet i luften i grenselaget gjør at partiklene sveller mer spredning av lys.

The aerosol lifecycle

Forurenset byluft Kontinental bakgrunn Marin bakgrunn Aerosol surface area distribution Principle sources for aerosols

Strålingspådriv (radiative forcing)

Strålingspådriv (radiative forcing)

Fra IPCC 2007

Typical aerosol size distribution Red: Continental air Blue: Marine air Black: Urban (polluted) Number of aerosols falls off very rapidly with diameter

AOD (Aerosol Optical Depth) Fra Myhre et al., ACP, 2009. AOD (δ): F t =F s e -δ Ulike observasjonsbaserte estimater spriker Modellene avviker omtrent like mye som forskjellen mellom observasjonene

Strålingspådriv pga. spredende aerosoler (sulfat, nitrat, organisk karbon, mineral støv). Finner da ΔF=-0.9 Wm -2

Composition of aerosols Fine Mode (d < 1.0 μm) Sulphate Organics (Primary and secondary) Nitrate Ammonium Black carbon Coarse mode (d > 1.0 μm) Sea salt Mineral dust Biological material Fly ash

WORLDWIDE MEASUREMENTS OF FINE AEROSOL COMPOSITION

ANNUAL MEAN PM 2.5 CONCENTRATIONS (2002) derived from MODIS satellite instrument data

GLOBAL SULFUR BUDGET [Chin et al., 1996] (flux terms in Tg S yr -1 ) cloud 42 SO4 2-4 18 SO 2 t = 1.3d OH 8 H 2 SO 4 (g) t = 3.9d NO 3 OH (CH 3 ) 2 S (DMS) t = 1.0d 10 64 dep 27 dry 20 wet dep 6 dry 44 wet 22 Phytoplankton Volcanoes Combustion Smelters

U.S. SO 2 EMISSIONS Main source is coal combustion GLOBAL Industrial UNITED STATES Sulfur emissions, Tg a -1 Volcanoes Biomass burning Oceans 78 8.3

FORMATION OF SULFATE-NITRATE-AMMONIUM AEROSOLS HO 2 2 H SO ( g) SO 2H 2 4 4 HO 2 NH ( g) NH OH 3 4 HO 2 HNO ( g) NO H 3 3 NH ( g) HNO ( g) NH NO ( aerosol) 3 3 4 3 Highest concentrations in industrial Midwest (coal-fired power plants) Thermodynamic rules: Sulfate always forms an aqueous aerosol Ammonia dissolves in the sulfate aerosol totally or until titration of acidity, whichever happens first Nitrate is taken up by aerosol if (and only if) excess NH 3 is available after sulfate titration Condition aerosol ph Low RH High RH [S(VI)] > 2[N(-III)] acid H 2 SO 4 nh 2 O, NH 4 HSO 4, (NH 4 ) 2 SO 4 [S(VI)] 2[N(-III)] neutral (NH 4 ) 2 SO 4, NH 4 NO 3 HNO 3 and excess NH 3 can also form a solid aerosol if RH is low (NH 4 +, H +, SO 4 2- ) solution (NH 4 +,NO 3 - ) solution

AMMONIA EMISSIONS Ammonia, Tg N a -1 GLOBAL Livestock Fertilizer Humans Industry Biofuels Soils/vegetation UNITED STATES Oceans 55 Biomass burning 2.8

What is black carbon aerosols? Product of incomplete combution Fossil fuels or biomass

ng/g Annual BC concentration in snow Ice-core location D4 Greenland McConnell et al. (Science, 2007) 6 5 BC concentration in snow 1 st Aug ICEC-D4 FFC BIO 4 3 2 1 0 1850 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 38

INTERCONTINENTAL TRANSPORT OF DESERT DUST Glen Canyon, Arizona clear day April 16, 2001: Asian dust! Asia Annual mean PM 2.5 dust (mg m -3 ), 2001 Sahara Most fine dust in the U.S. (except in southwest) is of intercontinental origin

WILDFIRES: A GROWING AEROSOL SOURCE S. California fire plumes, Oct. 25 2004 Total carbonaceous (TC) aerosol averaged over U.S. IMPROVE sites Interannual variability is driven by wildfires

Geoengineering. En mulighet er å øke albedoen ved å øke aerosolmengden. SRM: Solar radiation management kan nøytralisere globalt midlet temperaturøkning, men ser ut til å redusere nedbør. Katharine L. Ricke, M. Granger Morgan & Myles R. Allen Nature Geoscience 3, 537-541 (2010)