Mätningar av marina aerosolflödens storleksfördelning

Primära marina aerosoler, havsspray, bildas när vågorna bryter till havs. Den luft som pressas ner under vattenytan av vågorna stiger upp som luftbubblor. I vattenytan spricker bubblorna och små droppar av havsvatten bildas, i luften avdunstar sedan vattnet från dropparna och kvar finns partiklar bestående av havssalt och allt som finns i havsvattnet, till exempel bakterier, virus och olika organiska ämnen. Partiklarnas storlek varierar från några få nanometer till flera mikrometer i diameter. När vinden sliter av vågtopparna bildas även större partiklar, havsskum, som är upp till flera hundra mikrometer, se figur 1.

De marina aerosolerna fungerar som kondensationskärnor för moln och reflekterar den inkommande solstrålningen, de är den störta globala aerosolkällan och påverkar atmosfärens egenskaper och klimatet. Effekten av marina aerosoler finns över hav, men även över en stor del av de kontinentala landmassorna. Stigande havstemperaturerna till följd av klimatförändringarna kan leda till en förändring av den temperaturberoende produktionen av havsspray. Genom att mäta de marina aerosolflödenas storleksfördelningen vid olika temperatur och salthalt är det möjligt att validera och förbättra såväl kemiska transportmodeller som globala klimatmodeller. I samarbete med Stockholms universitet mäts marina aerosolflöden kontinuerlig i ett 10 meter högt torn på fältstationen på Östergarnsholm. Projektet inkluderar även kortare kampanjer med mätningar på andra platser, till exempel i Kalmarsund, på Svalbard och under en expedition som passerade Saragassohavet på sin väg från Boston till Bermuda, se figur 2 och 3. Instrumenten består av optiska partikelräknare (OPC) för aerosolstorleksfördelningarna från 0,25 till 2,5 mikrometer i diameter och för det totala antalet partiklar från 10 nanometer till 3,0 mikrometer diameter används kondensationskärneräknare (CPC). En sonic anemometer mäter vertikal och horisontell vindhastighet, allt loggas vid 20 Hz. Flödesberäkningarna utförs med kovariansmetoden. Fluktuationerna i vertikal vind (w'), horisontell vind (u') och antal partiklar (N') används för att beräkna kovariansen, vilket ger ett medelvärde av flödena över 30 minuter, där <u'w'> och <N 'w'> är momentum och aerosolflöden.

Monica Mårtensson och Anna Rutgersson Uppsala universitet och Douglas Nilsson Stockholms universitet.

Figur 1 Bilden visar havsskummet från vågtopparna och bubblorna som spricker i havsytan efter att vågen brutit. "Hokusai au musée Guimet" by dalbera , titel: Fishing Boats at Choshi in Shimosa, 1883, licensed under CC BY 2.0.

Mätningar på Svalbard av aersolflöden från ett kallt hav.

Mätningar på forskningsfartyget Ronald H Brown, ett exempel på det varma vattnet

Senast uppdaterad: 2021-02-17