气溶胶
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 | 本條目需要擴充。 (2016年1月16日) |
提示：本条目的主题不是懸浮粒子。
氣溶膠污染遍及北印度與孟加拉。圖片來源：美國太空總署NASA。
氣膠，又称气胶、煙霧質，是指固体或液体微粒稳定地悬浮于气体介质中形成的分散体系，其中顆粒物質則被稱作懸浮粒子，其粒徑大小多在0.01-10微米之間，根據其生成原因可分為自然源及人為源兩種。气溶胶會吸收或散射大氣輻射減少到達地表之輻射量，另外也會成為凝結核而影響雲的性質，進而改變地球的氣候。
目录
1 气溶胶的种类
1.1 自然源
1.2 人為源
2 气溶胶的观测
2.1 太陽光度計
2.2 短波旋轉輻射儀
2.3 光達
3 气溶胶对环境的影响
3.1 CFC对臭氧的影响
3.2 烟雾对大气影响
4 气溶胶产品
5 参看
6 外部連結
7 參考資料
气溶胶的种类
自然源
- 天然气溶胶：云、雾、霭、海盐、火山灰等。
- 生物气溶胶：微粒中含有微生物或生物大分子等生物物质的称为生物氣溶膠，其中含有微生物的称为微生物气溶胶。
人為源
人為排放之气溶胶與空氣污染相關，常見成份有硫酸鹽、黑碳、煙等。
气溶胶的观测
氣膠會吸收或散射特定波長之太陽光，尤其是550nm左右波長之可見光。透過地面觀測與太陽常數之比較，可以求得氣膠光學厚度作為衡量總大氣柱內氣膠濃度之高低。由比爾-朗伯定律：
- I=I0exp−mτadisplaystyle I=I_0,exp ^-m,tau _a
可得
- τa=lnI−lnI0mdisplaystyle tau _a=frac ln I-ln I_0m
其中：
I0displaystyle I_0為太陽常數。
Idisplaystyle I為地面或衛星觀測之radiance。
τadisplaystyle tau _a為氣膠光學厚度。
目前常見的氣膠觀測儀器如下：
太陽光度計
美國太空總署戈達德太空飛行中心的Aeronet。
短波旋轉輻射儀
旋轉輻射儀(MultiFilter Rotating Shadowband Radiometer, MFRSR)為美國國家海洋暨大氣總署全球監測部(Global Monitoring Division, GMD)下設立的儀器之一。透過觀測不同波段的地面全天及散射輻射通量，可以反演出大氣的氣膠光學厚度。
[1]
光達
气溶胶对环境的影响
火山爆發使太陽輻射降低
CFC对臭氧的影响
臭氧天然存在于地球的高层大气中，形成一个气层，可防止一部分紫外辐射照射到地球上。如果这个大气臭氧层变得更稀薄，则会有更多的紫外线到达地球，可能损害作物，恐怕还可能导致人类的皮膚癌发生率增加。
20世纪70年代，美国科学家断定，臭氧的浓度正在缓慢降低。来自气溶胶及其他来源的CFC正在上升到高层大气，在那里被紫外线分解。这种作用释放出氯原子，后者与臭氧形成新的化合物。理论上，大气臭氧在此过程中逐渐减少。
这种研究结果引起广泛的注意，1978年美国政府在大部分产品中禁用CFC气溶胶。两年后，美国声明，它打算首先制止所有产品中CFC产量的增长，然后急速削减生产。气溶胶工业辩驳这种行动，宣称臭氧耗竭论有问题。他们还坚持，美国的行动没有国际合作，损害了美国工业而不解决任何问题。到了1981年底，只有加拿大、瑞典和挪威与美国一起禁止CFC气溶胶。欧洲共同市场各国已贯彻缩减使用碳氟化合物喷射剂。
烟雾对大气影响
烟雾可危害多种物质，包括动植物。化学方法产生的一团烟雾可刺痛眼睛并使呼吸困难。如果烟雾产生于大量烧煤和工业排放气体废物的地区，则这种有害气体通常含有二氧化硫和氮的各种氧化物。汽车排气含有燃料的未完全燃烧部分。
有害物质可传播很远。例如，二氧化硫可与大气水分化合而生成硫酸。然而风可将含酸的云吹走许多千米，然后才以污染性酸雨的形式释放出它的水分。
在阳光强烈和风力轻微的地方，所产生的烟雾危害最大。在这种情况下，大气逆温常在一个地区的上空保持一团静止的空气。在逆温中，重空气位于较轻空气的上面并压住它。阳光使一些汽车排出的烟气变为臭氧。停滞空气中的臭氧增多，可导致很多危害。烟雾的有害作用已成为制定防止污染的法律中的主要因素。
气溶胶产品
在气溶胶产品中，将待喷施的产品用一种称为喷射剂的气体保持着压力。待阀门打开，该气体即将该产品以喷雾或泡沫的形式喷出。
在 气溶胶商品中，将气体加压贮存于罐中。该罐封闭后气体充满该产品上面的空间，使用产品时气体即膨胀。随着产品的消耗、压力不断降低。这种类型的气溶胶用于 释放大滴的喷雾，如用于洗衣的预去污机、表面杀虫剂和发动机起动器中。欲得均匀的压力，须将产品与喷射剂相混合，后者可以是一种液体，当使用产品时它急速 蒸发到剩余空间中。如果将一种适当的气体在足够的压力下溶解在产品中，也可获得同样的效果。必须蒸发该气体以保持压力。
采用喷射剂的类型取决于产品的最终用途。食品的常用喷射剂必须无味、无毒。如二氧化碳、氮和氧化亚氮。非食品气溶胶的最常用喷射剂是烃类，通常是丙烷、异丁烷和正丁烷的混合物。合成化合物中的氯氟碳化合物（CFC）类成员也已广泛应用。但它们可危害环境。
参看
- 氟氯烃
- 悬浮粒子
- 大气污染
外部連結
- 台灣氣膠研究學會
參考資料
^ ESRL Global Monitoring Division.
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