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ETUDE À L'ÉCHELLE MOLÉCULAIRE DU RÔLE DES NOYAUX DE CONDENSATION SUR LA FORMATION DES NUAGES.

D. VARDANEGA, B. RADOLA, S. PICAUD

Institut UTINAM, Univ. Bourgogne Franche-Comté, Besançon, France

[2018]

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Résumé

Les interactions entre l'eau et les molécules organiques sont à l'origine de nombreuses recherches en raison de leur importance particulière en biologie et en technologie. Plus récemment, ces interactions ont été étudiées dans le cadre de la chimie de l'atmosphère, car il a été reconnu que des particules de glace peuvent piéger certaines molécules organiques dans l'atmosphère, ce qui modifie à la fois la composition et la chimie de l'atmosphère.Un autre domaine d'intérêt porte sur l'interaction des molécules d'eau avec des aérosols organiques. En effet, une grande quantité de composés organiques volatils (COV) sont émis dans l'atmosphère chaque jour, à partir de sources naturelles et anthropiques, qui sont ensuite impliqués dans la formation d'aérosols.Ces aérosols jouent un rôle central non seulement sur la pollution de l'air, mais aussi sur l'évolution du climat. En effet, ils ont un effet direct sur le climat par diffusion de la lumière, ce qui conduit à un forçage radiatif négatif (refroidissement), et un effet indirect en agissant sur la condensation de nuages ou de noyaux de glace, modifiant ainsi les propriétés des nuages.Pour toutes ces raisons, une meilleure compréhension des interactions entre l'eau et les aérosols est urgente, visant à décrire en détail la capacité des aérosols à servir de noyaux de condensation pour l'eau, que ce soit dans un état liquide ou solide. Devant la complexité de la chimie des aérosols, la modélisation des systèmes par des simulations numériques est un moyen intéressant pour décrire les interactions entre les molécules d'eau et les aérosols à l'échelle moléculaire.


Mots clés

aérosol organique, adsorption, eau, simulation moléculaire

Abstract

Organic material is ubiquitous in the Earth's atmosphere, coming from both natural sources and anthropogenic activities. The interactions between water and organic molecules are thus currently investigated in the context of atmospheric chemistry because liquid droplets and ice particles may scavenge some of these organic molecules from the atmosphere, thus modifying the atmospheric composition and chemistry. Organic matter represents an important fraction of the fine aerosol mass which comes also from sea salt, mineral dust, black carbon, sulfates, and nitrate ammonium whose relative abundance depends on, e.g., location, time, and meteorological conditions. Atmospheric aerosols play a central role on current atmospheric research, because aerosol particles have a direct effect on climate not only by scattering and absorbing solar radiation but also by scattering, absorbing, and emitting thermal radiation.For all these reasons, a better understanding of the interactions between water and aerosols is urgent, in order to describe in detail the capacity of aerosols to serve as condensation nuclei for water, either in a liquid or a solid state. Given the complexity of aerosol chemistry, the modeling of systems by numerical simulations is an interesting way to describe the interactions between water molecules and aerosols at the molecular level.


DOI

10.25576/ASFERA-CFA2018-12586

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