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Articolo pubblicato il 17-05-2005
di Maria Cristina Facchini
Institute of Atmospheric Sciences and Climate (ISAC)
National Research Council (CNR)
Bologna (Italy)
Numero 16 - Anno 2 17 Maggio 2005
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Nucleazione
Le polveri fini, importanti nel bilancio di radiazione del nostro pianeta, causa di inquinamento atmosferico e dannose per la salute dell’uomo, non sono dovute soltanto ad attività antropiche di immissione diretta , ma sono anche il risultato del processo - attivato dalla radiazione solare - di trasformazione delle sostanze dalla fase gassosa a quella solida.
Tale sorgente di formazione di nuove particelle - “nucleazione”- era finora stato ritenuto significativo solo in aree remote del pianeta, non in aree inquinate.
E’ stato condotto un esperimento internazionale nell’ambito del progetto Europeo QUEST da ricercatori dell’Istituto di Scienze dell’Atmosfera e del Clima (ISAC) del Cnr di Bologna, in collaborazione con i colleghi dell’Università finlandese di Kuopio, del Research Centre Karlsruhe di Garmisch e del Ford Research Centre Aachen (Germania ) per studiare il contributo del processo di nucleazione alla formazione di polveri fini in un’area caratterizzata da elevati livelli di inquinamento.
Presso la base sperimentale ISAC-CNR di San Pietro Capofiume nella Pianura Padana,
Foto: Institute of Atmospheric Sciences and Climate (ISAC)
National Research Council (CNR)
Bologna (Italy)
sono state eseguite misure al suolo e con un aereo ultraleggero,
Foto:Institute of Atmospheric Sciences and Climate (ISAC)
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Bologna (Italy)
a diverse quote che hanno permesso di determinare la distribuzione dimensionale e la notevole velocità di crescita, in numero e dimensione, delle nuove particelle.
I risultati ottenuti hanno dimostrato che il processo di formazione di particelle fini da precursori gassosi, attivato dalla radiazione solare, ha un ruolo importante nella produzione in atmosfera di ‘particolato’ fine, soprattutto nella stagione primaverile, ma in generale in tutto il periodo compreso fra la primavera e l’autunno, periodo in cui la radiazione solare è intensa.
La frequenza degli episodi di formazione di nuove particelle e’ infatti superiore al 50% nel periodo Marzo – Ottobre
Foto:Institute of Atmospheric Sciences and Climate (ISAC)
National Research Council (CNR)
Bologna (Italy)
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Bologna (Italy)
La figura 4 mostra un classico esempio di evento di nucleazione in Val Padana: il grafico descrive la variazione osservata durante il giorno (asse delle ascisse) delle dimensioni delle particelle di aerosol in atmosfera (asse delle ordinate) e della loro abbondanza in numero (scala di colore).
Durante le prime ore del mattino ha inizio il processo di formazione di particelle di aerosol: si osservano infatti nuove particelle piccolissime (ca. 3 nm in diametro) ed in numero elevato (106 particelle cm-3) che si accrescono poi in dimensioni nelle ore successive fino a raggiungere diametri di 100-200nm.
E’ noto che le particelle di queste dimensioni sono attive come nuclei di condensazione di nube (CCN) ed in generale influiscono sul bilancio di radiazione del pianeta e quindi sul clima.
Questi nuovi risultati suggeriscono che gli eventi di nucleazione hanno un ruolo nella produzione di CCN più importante di quanto fino ad ora stimato in quanto non solo le particelle si producono ad elevate concentrazioni ma si accrescono molto rapidamente e hanno un tempo di vita in atmosfera significativo.
Si può infatti stimare che nell’area della Pianura Padana gli eventi di nucleazione contribuiscano fino al 30% della produzione annuale di CCN.
Sul fronte inquinamento atmosferico i risultati della ricerca pongono ancora una volta l’accento sulle forti interconnessioni tra inquinanti gassosi e particolato: i temi dell’inquinamento atmosferico vanno trattati come un unicum non facilmente separabile.
“Spegnere “ le sorgenti di immissione diretta di particelle fini può talvolta non essere sufficiente.
A. Laaksonen, A. Hamed, J. Joutsensaari, L. Hiltunen, F. Cavalli, W. Junkermann, A. Asmi, S. Fuzzi. M.C. Facchini (2005)
Cloud Condensation Nucleus Production from Nucleation Events at a Highly Polluted Region. Geophysical Research Letter, 32, doi: 10.129/2004GL022092,2005
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Autore:
Maria Cristina Facchini
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