الهباء الجوي

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 55 صور
الموسوعة الحرة
صورة لضباب كثيف
الضباب والرذاذ هما نوعان من الهباء الجوي

الهباء الجوي هو معلق من جزيئات صلبة دقيقة أو قطرات سائلة في الهواء أو غاز آخر . [ 1 ] يمكن أن يتولد الهباء الجوي لأسباب طبيعية أو بشرية . يشير المصطلح العلمي للهباء الجوي إلى خليط الجسيمات في الغاز، وليس إلى الجسيمات وحدها. [ 2 ] يبلغ قطر الجسيمات السائلة أو الصلبة في الهباء الجوي عادةً أقل من 1 ميكرومتر . أما الجسيمات الأكبر حجمًا ذات سرعة الترسيب العالية فتجعل الخليط معلقًا، على الرغم من أن التمييز بينهما ليس واضحًا تمامًا. 

من أمثلة الهباء الجوي الطبيعي الضباب والغبار الناتج عن مصادر جيولوجية أو بيولوجية. تنتشر بعض الأمراض المعدية عن طريق قطرات صغيرة في الزفير ، تُسمى أحيانًا بالهباء الجوي الحيوي . [ 3 ] تؤثر أنواع عديدة من الهباء الجوي في الغلاف الجوي تأثيرًا كبيرًا على مناخ الأرض: الهباء البركاني، وغبار الصحراء، وملح البحر، سواءً كان مصدره بيولوجيًا أو من صنع الإنسان. يتشكل الهباء الجوي البركاني في طبقة الستراتوسفير بعد ثوران بركاني على شكل قطرات من حمض الكبريتيك ، والتي قد تبقى لمدة تصل إلى عامين، وتعكس ضوء الشمس، مما يُخفض درجة الحرارة. أما غبار الصحراء، وهو عبارة عن جزيئات معدنية تحملها الرياح إلى ارتفاعات عالية، فيمتص الحرارة وقد يكون مسؤولاً عن تثبيط تكوّن السحب العاصفة.

في اللغة الدارجة، يشير مصطلح "الهباء الجوي" غالبًا إلى نظام توزيع يُخرج منتجًا استهلاكيًا من علبة رذاذ . ومن الأمثلة الأخرى على الهباء الجوي الناتج عن الأنشطة البشرية: العطور من البخاخات ، والعلاجات الطبية لأمراض الجهاز التنفسي، والغبار الناتج عن المواد أو المصادر الصناعية، والدخان ، ورذاذ الري، والمبيدات الحشرية المرشوشة ، وملوثات الهواء الجسيمية ، والضباب الناتج عن تصريف المياه من السدود الكهرومائية . [ 4 ]

تؤثر الهباءات الكبريتية التي ينتجها الإنسان ، وخاصةً تلك الناتجة عن حرق النفط والفحم، على سلوك السحب. [ 5 ] وعندما تمتص هذه الهباءات الملوثات، فإنها تسهل ترسبها على سطح الأرض وفي المسطحات المائية. [ 6 ] وهذا قد يُلحق الضرر بالبيئة وصحة الإنسان على حد سواء.

تُعدّ آثار السفن سحباً تتشكل حول عوادم السفن المنبعثة في هواء المحيط الساكن. تتجمع جزيئات الماء حول الجسيمات الدقيقة ( الهباء الجوي ) المنبعثة من العادم لتُشكّل نواة السحابة . يتراكم المزيد من الماء على النواة حتى تتشكل سحابة مرئية. في حالة آثار السفن، تمتد نوى السحب على مسار طويل وضيق حيث حملت الرياح عوادم السفينة، فتبدو السحب الناتجة كخيوط طويلة فوق المحيط.

تم تعويض الاحترار الناجم عن غازات الدفيئة التي ينتجها الإنسان جزئيًا بتأثير التبريد الناتج عن الهباء الجوي الذي ينتجه الإنسان. في عام 2020، أدت اللوائح المتعلقة بالوقود إلى خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت من الشحن الدولي بنسبة 80% تقريبًا، مما أدى إلى صدمة إنهاء غير متوقعة للهندسة الجيولوجية العالمية. [ 7 ]

التعريفات

جزيئات الرماد المتطاير معروضة بتكبير 2000 مرة
صورة مجهرية تم التقاطها باستخدام مجهر إلكتروني ماسح (SEM): جزيئات الرماد المتطاير بتكبير 2000 ضعف. معظم الجزيئات في هذا الهباء الجوي كروية الشكل تقريبًا.
علبة بخاخ رذاذ

يُعرَّف الهباء الجوي بأنه نظام معلق من جزيئات صلبة أو سائلة في غاز. ويشمل الهباء الجوي كلاً من الجزيئات والغاز المعلق، والذي يكون عادةً الهواء. [ 1 ] غالبًا ما يشير إليه علماء الأرصاد الجوية وعلماء المناخ باسم الجسيمات، بينما يُعدّ تصنيفها حسب نطاقات الأحجام، مثل PM2.5 أو PM10، [ 8 ] [ 9 ] مفيدًا في مجال تلوث الغلاف الجوي، حيث تلعب هذه النطاقات الحجمية دورًا في تحديد الآثار الضارة على صحة الإنسان. [ 10 ] يُفترض أن فريدريك ج. دونان هو أول من استخدم مصطلح الهباء الجوي خلال الحرب العالمية الأولى لوصف المحلول الهوائي ، أي سحب من الجسيمات المجهرية في الهواء. وقد تطور هذا المصطلح بشكل مشابه لمصطلح الهيدروسول ، وهو نظام غرواني يكون الماء فيه هو الوسط المنتشر. [ 11 ] تحتوي الهباءات الجوية الأولية على جزيئات تُضاف مباشرةً إلى الغاز؛ بينما تتشكل الهباءات الجوية الثانوية من خلال تحويل الغاز إلى جسيمات. [ 12 ]

تشمل المجموعات الرئيسية للهباء الجوي الكبريتات، والكربون العضوي، والكربون الأسود، والنترات، والغبار المعدني، وملح البحر، وعادةً ما تتكتل هذه المكونات معًا لتشكل خليطًا معقدًا. [ 9 ] تشمل أنواع الهباء الجوي المختلفة، المصنفة وفقًا لشكلها الفيزيائي وكيفية تولدها، الغبار، والأبخرة، والضباب، والدخان، والضباب. [ 13 ]

توجد عدة مقاييس لتركيز الهباء الجوي. غالبًا ما يستخدم علم البيئة والصحة البيئية التركيز الكتلي ( M )، والذي يُعرَّف بأنه كتلة الجسيمات لكل وحدة حجم، بوحدات مثل ميكروغرام/م³ . كما يُستخدم بشكل شائع التركيز العددي ( N )، وهو عدد الجسيمات لكل وحدة حجم، بوحدات مثل عدد الجسيمات لكل م³ أو عدد الجسيمات لكل سم³ . [ 14 ]

يؤثر حجم الجسيمات بشكل كبير على خصائص الجسيمات، ويُعد نصف قطر جسيمات الهباء الجوي أو قطرها ( d p ) خاصية رئيسية تُستخدم لتوصيف الهباء الجوي.

تختلف الهباءات الجوية في تشتتها . يحتوي الهباء الجوي أحادي التشتت ، الذي يمكن إنتاجه في المختبر، على جزيئات ذات حجم موحد. مع ذلك، تُظهر معظم الهباءات الجوية، باعتبارها أنظمة غروانية متعددة التشتت ، نطاقًا من أحجام الجزيئات. [ 12 ] تكون القطرات السائلة كروية الشكل تقريبًا دائمًا، لكن يستخدم العلماء القطر المكافئ لتوصيف خصائص الأشكال المختلفة للجزيئات الصلبة، بعضها غير منتظم للغاية. القطر المكافئ هو قطر جزيء كروي له نفس قيمة إحدى الخصائص الفيزيائية للجزيء غير المنتظم. [ 15 ] يُعرَّف قطر الحجم المكافئ ( d<sub> e</sub> ) بأنه قطر كرة لها نفس حجم الجزيء غير المنتظم. [ 16 ] كما يُستخدم أيضًا القطر الديناميكي الهوائي ( d<sub> a</sub>) بشكل شائع .

التوليد والتطبيقات

ينتج الناس الهباء الجوي لأغراض مختلفة، بما في ذلك:

بعض الأجهزة المستخدمة لتوليد الهباء الجوي هي: [ 4 ]

في الغلاف الجوي

صورة التقطها قمر صناعي تُظهر تلوث الهباء الجوي المرئي من الفضاء
تلوث الهباء الجوي فوق شمال الهند وبنغلاديش
نظرة عامة على السحب الكبيرة من الهباء الجوي حول الأرض (أخضر: دخان، أزرق: ملح، أصفر: غبار، أبيض: كبريتات)

تؤثر أنواع عديدة من الهباء الجوي في الغلاف الجوي تأثيراً كبيراً على مناخ الأرض، منها الهباء البركاني، وغبار الصحراء، وملح البحر، سواءً كان مصدره بيولوجياً أو بشرياً. يتشكل الهباء البركاني في طبقة الستراتوسفير بعد ثوران بركاني على شكل قطرات من حمض الكبريتيك، والتي قد تبقى لمدة تصل إلى عامين، وتعكس ضوء الشمس، مما يؤدي إلى انخفاض درجة الحرارة. أما غبار الصحراء، وهو عبارة عن جزيئات معدنية تحملها الرياح إلى ارتفاعات عالية، فيمتص الحرارة وقد يكون مسؤولاً عن تثبيط تكوّن السحب العاصفة. وتؤثر جزيئات الكبريتات الناتجة عن الأنشطة البشرية ، وخاصةً احتراق النفط والفحم، على سلوك السحب. [ 5 ]

على الرغم من إمكانية وصف جميع الهيدروميتورات ، الصلبة والسائلة، بأنها رذاذات، إلا أنه يُفرَّق عادةً بين هذه التشتتات (مثل السحب والهطول) التي تحتوي على قطرات ماء كبيرة نسبيًا أو بلورات جليدية، وجزيئات الرذاذ. يحتوي الغلاف الجوي للأرض على أنواع وتركيزات مختلفة من الرذاذات، بما في ذلك كميات من:

يمكن العثور على الهباء الجوي في النظم البيئية الحضرية بأشكال مختلفة، على سبيل المثال:

  • تراب
  • دخان السجائر
  • رذاذ من علب الرذاذ
  • السخام أو الأبخرة في عادم السيارة

إن وجود الهباء الجوي في الغلاف الجوي للأرض يمكن أن يؤثر على مناخها، وكذلك على صحة الإنسان.

الآثار

للهباء الجوي تأثير تبريد ضئيل مقارنة بالتأثير الإشعاعي (التأثير المسخن) للغازات الدفيئة. [ 21 ]
ذكر هانسن وآخرون (2025) أن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير  المناخ قللت من تقدير تأثير التبريد للهباء الجوي، مما أدى إلى التقليل من تقدير حساسية المناخ (استجابة الأرض لزيادة تركيزات غازات الاحتباس الحراري). [ 22 ] وفيما وصفه هانسن بصفقة فاوستية ، أدى تنظيم الهباء الجوي إلى تحسين جودة الهواء، لكن تأثير التبريد للهباء الجوي أصبح غير كافٍ للحد من تأثير الاحترار المتزايد لغازات الاحتباس الحراري، مما يفسر الاحترار العالمي الكبير غير المتوقع في الفترة 2023-2024. [ 22 ]

تُطلق الانفجارات البركانية كميات كبيرة من حمض الكبريتيك وكبريتيد الهيدروجين وحمض الهيدروكلوريك في الغلاف الجوي. تُشكل هذه الغازات الهباء الجوي، وتعود في نهاية المطاف إلى الأرض على شكل أمطار حمضية ، مما يُسبب العديد من الآثار الضارة على البيئة وحياة الإنسان. [ 23 ]

عندما تمتص الجسيمات العالقة في الهواء الملوثات، فإنها تسهل ترسب الملوثات على سطح الأرض وكذلك على المسطحات المائية. [ 6 ] وهذا قد يكون ضارًا بالبيئة وصحة الإنسان على حد سواء.

تتفاعل الهباءات الجوية مع ميزانية طاقة الأرض بطريقتين، مباشرة وغير مباشرة.

  • على سبيل المثال، يتمثل أحد الآثار المباشرة في أن الهباء الجوي يُشتت ويمتص الإشعاع الشمسي الوارد. [ 24 ] سيؤدي هذا بشكل رئيسي إلى تبريد سطح الأرض (حيث يتشتت الإشعاع الشمسي عائدًا إلى الفضاء)، ولكنه قد يُساهم أيضًا في تسخين سطح الأرض (نتيجة امتصاص الطاقة الشمسية الواردة). [ 25 ] سيُشكل هذا عنصرًا إضافيًا لظاهرة الاحتباس الحراري ، وبالتالي يُساهم في تغير المناخ العالمي. [ 6 ]
  • تشير التأثيرات غير المباشرة إلى تداخل الهباء الجوي مع التكوينات التي تتفاعل مباشرة مع الإشعاع. فعلى سبيل المثال، بإمكانها تغيير حجم جزيئات السحب في الطبقات السفلى من الغلاف الجوي، مما يغير طريقة انعكاس السحب وامتصاصها للضوء، وبالتالي تغيير ميزانية طاقة الأرض. [ 23 ]
  • تشير الأدلة إلى أن الهباء الجوي الناتج عن الأنشطة البشرية يُخفف من آثار غازات الاحتباس الحراري في بعض المناطق، ولهذا السبب يُظهر نصف الكرة الشمالي تباطؤًا في ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض مقارنةً بنصف الكرة الجنوبي، مع العلم أن هذا يعني فقط أن نصف الكرة الشمالي سيمتص الحرارة لاحقًا عبر التيارات المحيطية التي تجلب مياهًا أكثر دفئًا من الجنوب. [ 26 ] أما على الصعيد العالمي، فإن تبريد الهباء الجوي يُقلل من الاحترار الناتج عن غازات الاحتباس الحراري دون أن يُلغيه تمامًا. [ 27 ]

تُعدّ آثار السفن سحباً تتشكل حول عوادم السفن المنبعثة في هواء المحيط الساكن. تتجمع جزيئات الماء حول الجسيمات الدقيقة ( الهباء الجوي ) المنبعثة من العادم لتُشكّل نواة سحابية . يتراكم المزيد من الماء على النواة حتى تتشكل سحابة مرئية. في حالة آثار السفن، تمتدّ نوى السحب على مسار طويل وضيق حيث حملت الرياح عوادم السفينة، فتبدو السحب الناتجة كخيوط طويلة فوق المحيط. [ 28 ]

تم تعويض الاحترار الناجم عن غازات الدفيئة التي ينتجها الإنسان جزئيًا بتأثير التبريد الناتج عن الهباء الجوي الذي ينتجه الإنسان. في عام 2020، أدت اللوائح المتعلقة بالوقود إلى خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت من الشحن الدولي بنسبة 80% تقريبًا، مما أدى إلى صدمة إنهاء غير متوقعة للهندسة الجيولوجية العالمية. [ 7 ]

تُظهر الجسيمات الهوائية التي  يبلغ حجمها 20 ميكرومترًا فترة بقاء طويلة بشكل خاص في الغرف المكيفة نظرًا لسلوكها "الراكب النفاث" (تتحرك مع تيارات الهواء، وتسقط بفعل الجاذبية في الهواء البطيء الحركة)؛ [ 29 ] ولأن هذا الحجم من الجسيمات الهوائية يُمتص بشكل أكثر فعالية في أنف الإنسان، [ 30 ] وهو موقع العدوى الأساسي في كوفيد-19 ، فقد تُساهم هذه الجسيمات الهوائية في انتشار الوباء. [ 31 ]

يمكن أن تدخل جزيئات الهباء الجوي ذات القطر الفعال الأصغر من 10  ميكرومتر إلى الشعب الهوائية، في حين أن تلك التي يبلغ قطرها الفعال الأصغر من 2.5  ميكرومتر يمكن أن تدخل إلى منطقة تبادل الغازات في الرئتين، [ 32 ] وهو ما قد يكون خطيرًا على صحة الإنسان.

توزيع الأحجام

رسم بياني يوضح توزيع حجم الهباء الجوي تبعاً لمتغيرات مختلفة
تم رسم نفس التوزيع الافتراضي للهباء الجوي ذي التوزيع اللوغاريتمي الطبيعي (ثنائي النمط)، من الأعلى إلى الأسفل، كتوزيع عددي مقابل القطر، وتوزيع مساحة السطح مقابل القطر، وتوزيع حجمي مقابل القطر. تظهر أسماء الأنماط النموذجية في الأعلى. تم توحيد كل توزيع بحيث تكون المساحة الإجمالية 1000.

بالنسبة للهباء الجوي أحادي التشتت، يكفي رقم واحد - قطر الجسيم - لوصف حجم الجسيمات. مع ذلك، فإن توزيعات أحجام الجسيمات الأكثر تعقيدًا تصف أحجام الجسيمات في الهباء الجوي متعدد التشتت. يحدد هذا التوزيع الكميات النسبية للجسيمات، مرتبةً حسب الحجم. [ 33 ] إحدى طرق تحديد توزيع حجم الجسيمات تستخدم قائمة بأحجام كل جسيم في العينة. إلا أن هذه الطريقة شاقة في الهباء الجوي الذي يحتوي على ملايين الجسيمات، كما أنها غير عملية. هناك طريقة أخرى تقسم نطاق الحجم إلى فترات، وتجد عدد (أو نسبة) الجسيمات في كل فترة. يمكن عرض هذه البيانات في رسم بياني تكراري ، حيث تمثل مساحة كل عمود نسبة الجسيمات في فئة الحجم تلك، وعادةً ما يتم توحيدها بقسمة عدد الجسيمات في الفئة على عرض الفترة، بحيث تتناسب مساحة كل عمود مع عدد الجسيمات في نطاق الحجم الذي يمثله. [ 34 ] إذا كان عرض الفئات يميل إلى الصفر ، فإن دالة التردد هي: [ 35 ]

دو=و(دص)ددص{\displaystyle \mathrm {d} f=f(d_{p})\,\mathrm {d} d_{p}}

أين

دص{\displaystyle d_{p}}قطر الجسيمات
دو{\displaystyle \,\mathrm {d} f}هي نسبة الجسيمات التي يتراوح قطرها بيندص{\displaystyle d_{p}}ودص{\displaystyle d_{p}}+ددص{\displaystyle \mathrm {d} d_{p}}
و(دص){\displaystyle f(d_{p})}هي دالة التردد

لذلك، فإن المساحة تحت منحنى التردد بين حجمين a و b تمثل النسبة الإجمالية للجسيمات في نطاق الحجم هذا: [ 35 ]

وأب=∫أبو(دص)ددص{\displaystyle f_{ab}=\int _{a}^{b}f(d_{p})\,\mathrm {d} d_{p}}

ويمكن صياغتها أيضًا من حيث الكثافة العددية الكلية N : [ 36 ]

دشمال=شمال(دص)ددص{\displaystyle dN=N(d_{p})\,\mathrm {d} d_{p}}

بافتراض أن جزيئات الهباء الجوي كروية الشكل، فإن مساحة سطح الهباء الجوي لكل وحدة حجم ( S ) تعطى باللحظة الثانية : [ 36 ]

S=π∫0∞شمال(دص)دص2ددص{\displaystyle S=\pi \int _{0}^{\infty}N(d_{p})d_{p}^{2}\,\mathrm {d} d_{p}}

والعزم الثالث يعطي تركيز الحجم الكلي ( V ) للجسيمات: [ 36 ]

V=π/6∫0∞شمال(دص)دص3ددص{\displaystyle V=\pi /6\int _{0}^{\infty}N(d_{p})d_{p}^{3}\,\mathrm {d} d_{p}}

يمكن تقريب توزيع حجم الجسيمات. عادةً لا يصف التوزيع الطبيعي توزيعات حجم الجسيمات في الهباء الجوي وصفًا دقيقًا نظرًا لانحرافه المصاحب لذيل طويل من الجسيمات الأكبر حجمًا. كذلك، بالنسبة لكمية تتفاوت على نطاق واسع، كما هو الحال مع العديد من أحجام الهباء الجوي، فإن اتساع التوزيع يوحي بأحجام جسيمات سالبة، وهو أمر غير واقعي من الناحية الفيزيائية. مع ذلك، قد يكون التوزيع الطبيعي مناسبًا لبعض أنواع الهباء الجوي، مثل الهباء الجوي التجريبي، وبعض حبوب اللقاح، والأبواغ . [ 37 ]

يُعطي التوزيع اللوغاريتمي الطبيعي الأكثر شيوعًا تردد العدد على النحو التالي: [ 37 ]

دو=1دصσ2πهـ-(لن(دص)-دص¯)22σ2ددص{\displaystyle \mathrm {d} f={\frac {1}{d_{p}\sigma {\sqrt {2\pi }}}}e^{-{\frac {(ln(d_{p})-{\bar {d_{p}}})^{2}}{2\sigma ^{2}}}}\mathrm {d} d_{p}}

أين:

σ{\displaystyle \sigma }يمثل الانحراف المعياري لتوزيع الحجم و
دص¯{\displaystyle {\bar {d_{p}}}}هو متوسط ​​القطر الحسابي .

لا يحتوي التوزيع اللوغاريتمي الطبيعي على قيم سالبة، ويمكنه تغطية نطاق واسع من القيم، ويتوافق مع العديد من توزيعات الأحجام المرصودة بشكل معقول. [ 38 ] [ 39 ]

تشمل التوزيعات الأخرى التي تُستخدم أحيانًا لتوصيف حجم الجسيمات ما يلي: توزيع روسين-راملر ، الذي يُطبق على الغبار والرذاذ المنتشر بشكل خشن؛ وتوزيع نوكياما-تاناساوا، للرذاذ ذي نطاقات الأحجام الواسعة للغاية؛ وتوزيع دالة القوة ، الذي يُطبق أحيانًا على الهباء الجوي في الغلاف الجوي؛ والتوزيع الأسي ، الذي يُطبق على المواد المسحوقة؛ وبالنسبة لقطرات السحب، توزيع خراجيان-مازين. [ 40 ]

الفيزياء

السرعة النهائية لجزيء في سائل

بالنسبة لقيم منخفضة لعدد رينولدز (<1)، وهو ما ينطبق على معظم حركات الهباء الجوي، يصف قانون ستوكس قوة المقاومة المؤثرة على جسيم كروي صلب في سائل. مع ذلك، لا يصح قانون ستوكس إلا عندما تكون سرعة الغاز عند سطح الجسيم صفرًا. أما بالنسبة للجسيمات الصغيرة (< 1  ميكرومتر) التي تميز الهباء الجوي، فإن هذا الافتراض لا يصح. ولمعالجة هذا القصور، يمكن إدخال معامل تصحيح كننغهام ، الذي يكون دائمًا أكبر من 1. وبإدخال هذا المعامل، نجد العلاقة بين قوة المقاومة المؤثرة على الجسيم وسرعته: [ 41 ]

Fد=3πηVدجج{\displaystyle F_{D}={\frac {3\pi \eta Vd}{C_{c}}}}

أين

Fد{\displaystyle F_{D}}هي قوة المقاومة المؤثرة على جسيم كروي
η{\displaystyle \eta }اللزوجة الديناميكية للغاز
V{\displaystyle V}سرعة الجسيم
جج{\displaystyle C_{c}}هو عامل تصحيح كونينغهام.

يُمكّننا هذا من حساب السرعة النهائية لجزيء يخضع لعملية ترسب بفعل الجاذبية في هواء ساكن. وبإهمال تأثيرات الطفو ، نجد: [ 42 ]

VتيS=ρصد2زجج18η{\displaystyle V_{TS}={\frac {\rho _{p}d^{2}gC_{c}}{18\eta }}}

أين

VتيS{\displaystyle V_{TS}}هي سرعة الترسيب النهائية للجسيم.

يمكن أيضًا اشتقاق السرعة النهائية لأنواع أخرى من القوى. إذا كان قانون ستوكس صحيحًا، فإن مقاومة الحركة تتناسب طرديًا مع السرعة. ثابت التناسب هو الحركة الميكانيكية ( B ) للجسيم: [ 43 ]

ب=VFد=جج3πηد{\displaystyle B={\frac {V}{F_{D}}}={\frac {C_{c}}{3\pi \eta d}}}

يقترب الجسيم الذي يتحرك بأي سرعة ابتدائية معقولة من سرعته النهائية بشكل أسي مع زمن تضاعف يساوي زمن الاسترخاء: [ 44 ]

V(ت)=Vو-(Vو-V0)هـ-تτ{\displaystyle V(t)=V_{f}-(V_{f}-V_{0})e^{-{\frac {t}{\tau }}}}

أين:

V(ت){\displaystyle V(t)}هي سرعة الجسيم عند الزمن t
Vو{\displaystyle V_{f}}هي سرعة الجسيم النهائية
V0{\displaystyle V_{0}}هي سرعة الجسيم الابتدائية

لمراعاة تأثير شكل الجسيمات غير الكروية، يُطبَّق عامل تصحيح يُعرف باسم عامل الشكل الديناميكي على قانون ستوكس. ويُعرَّف بأنه نسبة قوة مقاومة الجسيم غير المنتظم إلى قوة مقاومة جسيم كروي له نفس الحجم والسرعة: [ 16 ]

χ=Fد3πηVدهـ{\displaystyle \chi ={\frac {F_{D}}{3\pi \eta Vd_{e}}}}

أين:

χ{\displaystyle \chi }هو عامل الشكل الديناميكي

القطر الديناميكي الهوائي

يُعرَّف القطر الديناميكي الهوائي للجسيم غير المنتظم بأنه قطر الجسيم الكروي ذي الكثافة 1000  كجم/م³ ونفس سرعة الترسيب للجسيم غير المنتظم. [ 45 ]

وبإهمال تصحيح الانزلاق، تستقر الجسيمات عند السرعة النهائية التي تتناسب مع مربع القطر الديناميكي الهوائي ، d a : [ 45 ]

VتيS=ρ0دأ2ز18η{\displaystyle V_{TS}={\frac {\rho _{0}d_{a}^{2}g}{18\eta }}}

أين

 ρ0{\displaystyle \ \rho _{0}}= كثافة الجسيمات القياسية (1000  كجم/م 3 ).

تعطي هذه المعادلة القطر الديناميكي الهوائي: [ 46 ]

دأ=دهـ(ρصρ0χ)12{\displaystyle d_{a}=d_{e}\left({\frac {\rho _{p}}{\rho _{0}\chi }}\right)^{\frac {1}{2}}}

يمكن تطبيق القطر الديناميكي الهوائي على الملوثات الجسيمية أو الأدوية المستنشقة للتنبؤ بمكان ترسب هذه الجسيمات في الجهاز التنفسي. وتستخدم شركات الأدوية عادةً القطر الديناميكي الهوائي، وليس القطر الهندسي، لتوصيف الجسيمات في الأدوية المستنشقة. [ 47 ]

الديناميكيات

ركز النقاش السابق على جزيئات الهباء الجوي المفردة. في المقابل، تشرح ديناميكيات الهباء الجوي تطور مجموعات الهباء الجوي الكاملة. تتغير تركيزات الجزيئات بمرور الوقت نتيجةً للعديد من العمليات. تشمل العمليات الخارجية التي تنقل الجزيئات خارج حجم الغاز قيد الدراسة الانتشار ، والترسيب بفعل الجاذبية، والشحنات الكهربائية ، وغيرها من القوى الخارجية التي تُسبب هجرة الجزيئات. أما المجموعة الثانية من العمليات الداخلية لحجم معين من الغاز فتشمل تكوين الجزيئات (التنوي)، والتبخر، والتفاعل الكيميائي، والتخثر. [ 48 ]

تصف معادلة تفاضلية تسمى معادلة الديناميكا العامة للهباء الجوي (GDE) تطور كثافة عدد الجسيمات في الهباء الجوي نتيجة لهذه العمليات. [ 48 ]

∂نأنا∂ت=-∇⋅نأناq+∇⋅دص∇أنانأنا+(∂نأنا∂ت)زرowتح+(∂نأنا∂ت)جoأز-∇⋅qFنأنا{\displaystyle {\frac {\partial {n_{i}}}{\partial {t}}}=-\nabla \cdot n_{i}\mathbf {q} +\nabla \cdot D_{p}\nabla _{i}n_{i}+\left({\frac {\partial {n_{i}}}{\partial {t}}}\right)_{\mathrm {growth} }+\left({\frac {\partial {n_{i}}}{\partial {t}}}\right)_{\mathrm {coag} }-\nabla \cdot \mathbf {q} _{F}n_{i}}

التغير مع الزمن = النقل الحراري + الانتشار البراوني + تفاعلات الغاز والجسيمات + التخثر + الهجرة بفعل القوى الخارجية

أين:

نأنا{\displaystyle n_{i}}كثافة عدد الجسيمات من فئة الحجمأنا{\displaystyle i}
q{\displaystyle \mathbf {q} }سرعة الجسيم
دص{\displaystyle D_{p}}معامل انتشار ستوكس-أينشتاين للجسيم
qF{\displaystyle \mathbf {q} _{F}}سرعة الجسيم المرتبطة بقوة خارجية

التخثر

عندما تتصادم الجسيمات والقطرات في الهباء الجوي، قد تخضع لعملية اندماج أو تكتل. تؤدي هذه العملية إلى تغيير في توزيع أحجام جسيمات الهباء الجوي، حيث يزداد قطر الجسيمات الأكثر شيوعًا مع انخفاض العدد الإجمالي للجسيمات. [ 49 ] في بعض الأحيان، قد تتفتت الجسيمات إلى العديد من الجسيمات الأصغر حجمًا؛ ومع ذلك، تحدث هذه العملية عادةً بشكل أساسي في الجسيمات الكبيرة جدًا بحيث لا يمكن اعتبارها هباءً جويًا.

أنظمة ديناميكية

يحدد رقم كنودسن للجسيم ثلاثة أنظمة ديناميكية مختلفة تحكم سلوك الهباء الجوي:

كن=2λد{\displaystyle K_{n}={\frac {2\lambda }{d}}}

أينλ{\displaystyle \lambda }هو متوسط ​​المسار الحر للغاز المعلق ود{\displaystyle d}يمثل قطر الجسيم. [ 50 ] بالنسبة للجسيمات في النظام الجزيئي الحر ، فإن K <sub>n</sub> >> 1؛ أي أن الجسيمات صغيرة مقارنةً بمتوسط ​​المسار الحر للغاز المعلق. [ 51 ] في هذا النظام، تتفاعل الجسيمات مع الغاز المعلق من خلال سلسلة من التصادمات "الباليستية" مع جزيئات الغاز. ولذلك، فإنها تتصرف بشكل مشابه لجزيئات الغاز، حيث تميل إلى اتباع خطوط الانسياب وتنتشر بسرعة من خلال الحركة البراونية. معادلة تدفق الكتلة في النظام الجزيئي الحر هي:

أنا=πأ2كب(P∞تي∞-Pأتيأ)⋅جأα{\displaystyle I={\frac {\pi a^{2}}{k_{b}}}\left({\frac {P_{\infty }}{T_{\infty }}}-{\frac {P_{A}}{T_{A}}}\right)\cdot C_{A}\alpha }

حيث a هو نصف قطر الجسيم، و P∞ و PA هما الضغطان بعيدًا عن القطرة وعلى سطحها على التوالي، و kb هو ثابت بولتزمان، و T هي درجة الحرارة، و CA هي متوسط ​​السرعة الحرارية، و α هو معامل استيعاب الكتلة. ويفترض اشتقاق هذه المعادلة ثبات الضغط ومعامل الانتشار.

تكون الجسيمات في نظام الاستمرارية عندما يكون K <sub>n </sub> << 1. [ 51 ] في هذا النظام، تكون الجسيمات كبيرة مقارنةً بمتوسط ​​المسار الحر للغاز المعلق، مما يعني أن الغاز المعلق يعمل كسائل مستمر يتدفق حول الجسيم. [ 51 ] التدفق الجزيئي في هذا النظام هو:

أناجoنت∼4πأمأدأبRتي(Pأ∞-PأS){\displaystyle I_{cont}\sim {\frac {4\pi aM_{A}D_{AB}}{RT}}\left(P_{A\infty }-P_{AS}\right)}

حيث a هو نصف قطر الجسيم A ، و MA هي الكتلة الجزيئية للجسيم A ، وDAB هو معامل الانتشار بين الجسيمات A و B ، و R هو ثابت الغاز المثالي، و T هي درجة الحرارة (بوحدات مطلقة مثل الكلفن)، وPA∞ و PAS هما الضغط عند اللانهاية وعلى السطح على التوالي.

يشمل نظام الانتقال جميع الجسيمات الواقعة بين نظامي الجزيئات الحرة والمتصلة، أو حيث K n ≈ 1. وتُعدّ القوى التي يتعرض لها الجسيم مزيجًا معقدًا من التفاعلات مع جزيئات الغاز الفردية والتفاعلات العيانية. والمعادلة شبه التجريبية التي تصف تدفق الكتلة هي:

أنا=أناجoنت⋅1+كن1+1.71كن+1.33كن2{\displaystyle I=I_{cont}\cdot {\frac {1+K_{n}}{1+1.71K_{n}+1.33{K_{n}}^{2}}}}

حيث يمثل I cont تدفق الكتلة في نظام الوسط المتصل. تُسمى هذه الصيغة صيغة فوكس-سوتوجين للاستيفاء. لا تأخذ هذه المعادلات في الحسبان تأثير إطلاق الحرارة.

التقسيم

رسم بياني يوضح عملية التكثيف والتبخر على المستوى الجزيئي
التكثيف والتبخر

تحكم نظرية توزيع الهباء الجوي عملية التكثيف على سطح الهباء الجوي والتبخر منه، على التوالي. يؤدي تكثيف الكتلة إلى زيادة نمط توزيع أحجام جسيمات الهباء الجوي؛ وعلى العكس، يؤدي التبخر إلى انخفاض هذا النمط. أما التكوين النووي فهو عملية تشكيل كتلة الهباء الجوي من تكثيف مادة غازية أولية، وتحديدًا بخار . يتطلب التكثيف الصافي للبخار حالة فوق التشبع، أي ضغط جزئي أعلى من ضغط بخاره . ويمكن أن يحدث هذا لثلاثة أسباب:

  1. يؤدي خفض درجة حرارة النظام إلى خفض ضغط البخار.
  2. قد تؤدي التفاعلات الكيميائية إلى زيادة الضغط الجزئي للغاز أو خفض ضغط بخاره.
  3. قد تؤدي إضافة المزيد من البخار إلى النظام إلى خفض ضغط البخار المتوازن وفقًا لقانون راؤول .

توجد نوعان من عمليات التكوّن النووي. تتكثف الغازات بشكل تفضيلي على أسطح جزيئات الهباء الجوي الموجودة مسبقًا، وتُعرف هذه العملية بالتكوّن النووي غير المتجانس . وتؤدي هذه العملية إلى زيادة قطر الجسيمات عند نمط توزيع حجم الجسيمات مع ثبات تركيزها العددي. [ 52 ] في حالة التشبع الفائق العالي وعدم وجود أسطح مناسبة، قد تتكثف الجسيمات في غياب سطح موجود مسبقًا، وتُعرف هذه العملية بالتكوّن النووي المتجانس . وينتج عن ذلك إضافة جسيمات صغيرة جدًا وسريعة النمو إلى توزيع حجم الجسيمات. [ 52 ]

التفعيل

يُغلّف الماء جزيئات الهباء الجوي، مما يُنشّطها ، وعادةً ما يحدث ذلك عند تكوين قطرات السحب (مثل التلقيح الطبيعي للسحب بواسطة الهباء الجوي من الأشجار في الغابة). [ 53 ] ووفقًا لمعادلة كلفن (المبنية على انحناء قطرات السائل)، تحتاج الجزيئات الأصغر إلى رطوبة نسبية محيطة أعلى للحفاظ على حالة التوازن مقارنةً بالجزيئات الأكبر. وتُعطي الصيغة التالية الرطوبة النسبية عند التوازن:

Rح=صsص0×100%=S×100%{\displaystyle RH={\frac {p_{s}}{p_{0}}}\times 100\%=S\times 100\%}

أينصs{\displaystyle p_{s}}يمثل ضغط بخار التشبع فوق جسيم في حالة توازن (حول قطرة سائلة منحنية)، و p 0 هو ضغط بخار التشبع (سطح مستوٍ لنفس السائل) و S هي نسبة التشبع.

معادلة كلفن لضغط بخار التشبع فوق سطح منحني هي:

ln⁡صsص0=2σمRتيρ⋅رص{\displaystyle \ln {p_{s} \over p_{0}}={\frac {2\sigma M}{RT\rho \cdot r_{p}}}}

حيث r هو نصف قطر القطرة، و σ هو التوتر السطحي للقطرة، و ρ هي كثافة السائل، وM هي الكتلة المولية، و T هي درجة الحرارة، و R هو ثابت الغاز المولي.

حل المعادلة الديناميكية العامة

لا توجد حلول عامة للمعادلة الديناميكية العامة (GDE)؛ [ 54 ] تشمل الطرق الشائعة المستخدمة لحل المعادلة الديناميكية العامة ما يلي: [ 55 ]

  • طريقة العزوم [ 56 ]
  • الطريقة النموذجية/القطاعية، [ 57 ] و
  • طريقة العزوم التربيعية [ 58 ] [ 59 ] / طريقة العزوم باستخدام متسلسلة تايلور [ 60 ] [ 61 ] و
  • طريقة مونت كارلو. [ 62 ]

كشف

يمكن قياس الهباء الجوي إما في الموقع أو باستخدام تقنيات الاستشعار عن بعد، سواء كانت أرضية أو محمولة جواً.

الملاحظات الميدانية

تتضمن بعض تقنيات القياس المتاحة في الموقع ما يلي:

نهج الاستشعار عن بعد

تشمل أساليب الاستشعار عن بعد ما يلي:

أخذ العينات الانتقائي حسب الحجم

يمكن أن تترسب الجسيمات في الأنف والفم والبلعوم والحنجرة (منطقة مجاري الهواء في الرأس)، وفي أعماق الجهاز التنفسي (من القصبة الهوائية إلى القصيبات الهوائية الطرفية )، أو في منطقة الحويصلات الهوائية . [ 63 ] ويؤثر موقع ترسب جسيمات الهباء الجوي داخل الجهاز التنفسي بشكل كبير على الآثار الصحية للتعرض لهذه الجسيمات. [ 63 ] وقد دفعت هذه الظاهرة إلى ابتكار أجهزة أخذ عينات الهباء الجوي التي تنتقي مجموعة فرعية من جسيمات الهباء الجوي التي تصل إلى أجزاء معينة من الجهاز التنفسي. [ 64 ]

تشمل أمثلة هذه المجموعات الفرعية لتوزيع حجم الجسيمات في الهباء الجوي، ذات الأهمية في الصحة المهنية، الجسيمات القابلة للاستنشاق، والجسيمات الصدرية، والجسيمات التنفسية. يعتمد الجزء الذي يمكنه دخول كل جزء من الجهاز التنفسي على ترسب الجسيمات في الأجزاء العلوية من المسالك الهوائية. [ 65 ] يعتمد الجزء القابل للاستنشاق من الجسيمات، والذي يُعرَّف بأنه نسبة الجسيمات الموجودة في الهواء والتي يمكنها دخول الأنف أو الفم، على سرعة الرياح الخارجية واتجاهها، وعلى توزيع حجم الجسيمات حسب القطر الديناميكي الهوائي. [ 66 ] أما الجزء الصدري فهو نسبة الجسيمات في الهباء الجوي المحيط التي يمكنها الوصول إلى منطقة الصدر. [ 67 ] بينما الجزء التنفسي هو نسبة الجسيمات في الهواء التي يمكنها الوصول إلى منطقة الحويصلات الهوائية. [ 68 ] لقياس الجزء التنفسي من الجسيمات في الهواء، يُستخدم جامع أولي مع مرشح أخذ عينات. يستبعد جهاز التجميع الأولي الجسيمات أثناء قيام المسالك الهوائية بإزالة الجسيمات من الهواء المستنشق. ويقوم مرشح أخذ العينات بتجميع الجسيمات لقياسها. ومن الشائع استخدام الفصل الإعصاري لجهاز التجميع الأولي، ولكن تشمل التقنيات الأخرى أجهزة الصدم، وأجهزة الفصل الأفقية ، ومرشحات الأغشية ذات المسام الكبيرة . [ 69 ]

يُستخدم معياران بديلان لاختيار حجم الجسيمات، وهما PM 10 وPM 2.5 ، بشكل شائع في رصد الغلاف الجوي. تُعرّف المنظمة الدولية للمقاييس (ISO) الجسيمات PM 10 بأنها الجسيمات التي تمر عبر مدخل انتقائي الحجم بكفاءة قطع 50% عند قطر ديناميكي هوائي يبلغ 10 ميكرومتر ، بينما تُعرّف الجسيمات PM 2.5 بأنها الجسيمات التي تمر عبر مدخل انتقائي الحجم بكفاءة قطع 50% عند قطر ديناميكي هوائي يبلغ 2.5 ميكرومتر . يتوافق PM 10 مع "الاتفاقية الصدرية" كما هو مُعرّف في معيار ISO 7708:1995، البند 6؛ بينما يتوافق PM 2.5 مع "اتفاقية الجسيمات القابلة للاستنشاق عالية الخطورة" كما هو مُعرّف في معيار ISO 7708:1995، البند 7.1. [ 70 ] استبدلت وكالة حماية البيئة الأمريكية المعايير القديمة للمواد الجسيمية القائمة على إجمالي الجسيمات العالقة بمعيار آخر قائم على PM 10 في عام 1987 [ 71 ] ثم قدمت معايير لـ PM 2.5 (المعروفة أيضًا باسم الجسيمات الدقيقة) في عام 1997. [ 72 ]  

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 هيندز 1999 ، ص. 3.
  2. ↑ سينفيلد ج ، بانديس س (1998). كيمياء وفيزياء الغلاف الجوي: من تلوث الهواء إلى تغير المناخ (  الطبعة الثانية). هوبوكين، نيو جيرسي: جون وايلي وأولاده . ص 97. ISBN  978-0-471-17816-3.
  3. ↑ هانزيكر، باتريك (2021-10-01). "تقليل التعرض للرذاذ التنفسي، و"الرذاذ المتطاير"، والهباء الجوي في غرف المستشفيات المكيفة باستخدام استراتيجية " الدرع والمغسلة" . BMJ Open . 11 (10) e047772. doi : 10.1136/bmjopen-2020-047772 . ISSN 2044-6055 . PMC 8520596. PMID 34642190 .   
  4. 1 2 هيدي 1984 ، ص 254.
  5. 1 2 "الهباء الجوي في الغلاف الجوي: ما هو، ولماذا هو مهم للغاية؟" . مركز لانغلي للأبحاث التابع لوكالة ناسا. 22 أبريل 2008. مؤرشف من الأصل في 9 مارس 2014. تم الاطلاع عليه في 27 ديسمبر 2014 .
  6. 1 2 3 كومالاباتي، راغافا ر.؛ فالساراج، كاليات ت. (2009). الهباء الجوي في الغلاف الجوي: الخصائص، والكيمياء، والنمذجة، والمناخ . المجلد 1005. واشنطن العاصمة: الجمعية الكيميائية الأمريكية. الصفحات 1-10 . doi : 10.1021/bk-2009-1005.ch001 . ISBN   978-0-8412-2482-7.
  7. يوان ، تيانلي؛ سونغ، هوا؛ أوريوبولوس، لازاروس؛ وود، روبرت؛ بيان، هويشنغ؛ برين، كاثرين؛ تشين، ميان؛ يو، هونغبين؛ باراهونا، دونيفان؛ ماير، كيري؛ بلاتنيك، ستيفن (30 مايو 2024). " الانخفاض المفاجئ في انبعاثات الشحن كصدمة إنهاء غير مقصودة للهندسة الجيولوجية يُنتج احترارًا إشعاعيًا كبيرًا" . مجلة اتصالات الأرض والبيئة . 5 (1): 281. Bibcode : 2024ComEE...5..281Y . doi : 10.1038/s43247-024-01442-3 . ISSN 2662-4435 . PMC 11139642. PMID 38826490 .   
  8. ↑ يشير PM2.5 إلى كتلة الجسيمات التي يتراوح حجمها بين 0 و 2.5 ميكرومتر، و PM10 للأحجام التي يتراوح حجمها بين 0 و 10 ميكرومتر.
  9. 1 2 "الهباء الجوي: جزيئات دقيقة، تأثير كبير" . earthobservatory.nasa.gov . 2 نوفمبر 2010.
  10. ↑ وكالة حماية البيئة الأمريكية، مكتب البحوث الإدارية (19 أبريل 2016). "أساسيات الجسيمات العالقة" . www.epa.gov . تاريخ الاطلاع: 4 نوفمبر 2024 .
  11. ↑ هيدي 1984 ، ص 5.
  12. 1 2 هيندز 1999 ، ص. 8.
  13. ↑ كولبيك ولازاريديس 2014 ، ص. الفصل 1.1.
  14. ↑ هيندز 1999 ، ص 10-11.
  15. ↑ هيندز 1999 ، ص 10.
  16. 1 2 هيندز 1999 ، ص 51.
  17. ↑ هيندز 1999 ، ص 428.
  18. ↑ هيدي 1984 ، ص 255.
  19. ↑ هيدي 1984 ، ص 274.
  20. ↑ هيدي 1984 ، ص 278.
  21. ↑ فورستر، بيرس م.؛ سميث، كريستوفر ج.؛ والش، تريسترام؛ لامب، ويليام ف.؛ وآخرون . (2023). "مؤشرات تغير المناخ العالمي 2022: تحديث سنوي للمؤشرات واسعة النطاق لحالة النظام المناخي والتأثير البشري" (ملف PDF) . بيانات علوم نظام الأرض . 15 (6). برنامج كوبرنيكوس: 2295-2327 . Bibcode : 2023ESSD...15.2295F . doi : 10.5194/essd-15-2295-2023 . الشكل 2 (أ).
  22. 1 2 هانسن، جيمس إي.؛ خاريشا، بوشكر؛ ساتو، ماكيكو؛ تسليوديس، جورج؛ وآخرون . (3 فبراير 2025). "تسارع الاحتباس الحراري: هل الأمم المتحدة والجمهور على دراية كافية؟" . البيئة . 67 (1): 6-44 . Bibcode : 2025ESPSD..67....6H . doi : 10.1080/00139157.2025.2434494 . الشكل 3.
  23. 1 2 ألين، بوب. "الهباء الجوي في الغلاف الجوي: ما هو، ولماذا هو مهم للغاية؟" . ناسا . تم الاسترجاع في 8 يوليو 2014 .
  24. ↑ هايوود، إيلي (5 سبتمبر 2018). "الهباء الجوي والمناخ" . الجمعية الملكية للأرصاد الجوية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 أكتوبر 2019 .
  25. ↑ "التقرير التقييمي الخامس - تغير المناخ 2013" . www.ipcc.ch. تاريخ الاطلاع: 7 فبراير 2018 .
  26. ↑ الهباء الجوي الناتج عن الأنشطة البشرية، والغازات الدفيئة، وامتصاص ونقل وتخزين الحرارة الزائدة في النظام المناخي. إيرفينغ، د.ب.؛ ويجفيلز، س.؛ تشيرش، ج.أ. (2019). "الهباء الجوي الناتج عن الأنشطة البشرية، والغازات الدفيئة، وامتصاص ونقل وتخزين الحرارة الزائدة في النظام المناخي" . رسائل البحوث الجيوفيزيائية . 46 (9): 4894-4903 . Bibcode : 2019GeoRL..46.4894I . doi : 10.1029/2019GL082015 . hdl : 1912/24327 .
  27. ^ GIEC AR6 WG1 – الشكل SPM.2 https://www.ipcc.ch/report/sixth-assessment-report-working-group-i/
  28. ↑ ويلوك، بيل (17 يناير 2024). "تغيير السماء: باحثون من جامعة ولاية فلوريدا يدرسون كيف تؤثر الهباءات الجوية المنبعثة من السفن على تكوين السحب وتغير المناخ" . أخبار جامعة ولاية فلوريدا . تاريخ الاسترجاع: 15 يوليو 2024 .
  29. ↑ هونزيكر، باتريك (2021). "تقليل التعرض للرذاذ التنفسي، و"الرذاذ المتطاير"، والهباء الجوي في غرف المستشفيات المكيفة باستخدام استراتيجية "الدرع والمغسلة" . BMJ Open . 11 (10) e047772. doi : 10.1136/bmjopen-2020-047772 . medRxiv 10.1101/2020.12.08.20233056v1 . PMC 8520596 .  
  30. ↑ كيسافاناثان، جانا؛ سويفت، ديفيد ل. (1998). "ترسب الجسيمات في الممرات الأنفية البشرية: تأثير حجم الجسيمات ومعدل التدفق والعوامل التشريحية". علم وتكنولوجيا الهباء الجوي . 28 (5): 457-463 . Bibcode : 1998AerST..28..457K . doi : 10.1080/02786829808965537 . ISSN 0278-6826 . 
  31. ↑ ماكنيل، في. إف. (يونيو 2022). "انتقال فيروس سارس-كوف-2 عبر الهواء: الأدلة والآثار المترتبة على الضوابط الهندسية" . المراجعة السنوية للهندسة الكيميائية والبيولوجية الجزيئية . 13 (1): 123-140 . doi : 10.1146/annurev-chembioeng-092220-111631 . PMID 35300517. S2CID 247520571 .  
  32. ↑ غراينجر، دون. "الانبعاثات البركانية" . مجموعة بيانات رصد الأرض، قسم الفيزياء، جامعة أكسفورد . جامعة أكسفورد . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 يوليو 2014 .
  33. ↑ جيلافينكاتيسا، أ؛ دابكوناس، إس جيه؛ لين-سين، لوم (2001). "توصيف حجم الجسيمات". منشور خاص من المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . 960-1 .
  34. ↑ هيندز 1999 ، ص 75-77.
  35. 1 2 هيندز 1999 ، ص. 79.
  36. 1 2 3 هيدي 1984 ، ص 58.
  37. 1 2 هيندز 1999 ، ص. 90.
  38. ↑ هيندز 1999 ، ص 91.
  39. ↑ هناك أيضًا ميزة عملية لنمذجة توزيعات أحجام الهباء الجوي باستخدام التوزيع اللوغاريتمي الطبيعي، حيث أن العزم النوني لمتغير X ذي التوزيع اللوغاريتمي الطبيعي له تعبير تحليلي بسيط باستخدام المعلمتينσ{\displaystyle \sigma }وμ{\displaystyle \mu }مما يبسط النموذج.
  40. ↑ هيندز 1999 ، ص 104-105.
  41. ↑ هيندز 1999 ، ص 44-49.
  42. ↑ هيندز 1999 ، ص 49.
  43. ↑ هيندز 1999 ، ص 47.
  44. ↑ هيندز 1999 ، ص 115.
  45. 1 2 هيندز 1999 ، ص 53.
  46. ↑ هيندز 1999 ، ص 54.
  47. ↑ ج. ديفيد كريستوفر؛ مونيشا داي (مايو 2010). "مناهج مبسطة معممة لتحديد متوسط ​​الكتلة الديناميكي الهوائي" . منتدى دستور الأدوية . 36 (3): 812-823.
  48. 1 2 هيدي 1984 ، ص. 60.
  49. ↑ هيندز 1999 ، ص 260.
  50. ↑ بارون، ب.أ. وويليكي، ك. (2001). "حركة الغاز والجسيمات". قياس الهباء الجوي: المبادئ والتقنيات والتطبيقات .
  51. 1 2 3 ديكارلو، بي إف (2004). "توصيف مورفولوجيا الجسيمات وكثافتها من خلال قياسات مشتركة للحركة والقطر الديناميكي الهوائي. الجزء 1: النظرية" . علم وتكنولوجيا الهباء الجوي . 38 (12): 1185-1205 . Bibcode : 2004AerST..38.1185D . doi : 10.1080/027868290903907 .
  52. 1 2 هيندز 1999 ، ص. 288.
  53. ↑ سبراكلين، دومينيك ف؛ بون، بوريس؛ كارزلو، كينيث س (28-12-2008). "الغابات الشمالية، والهباء الجوي، وتأثيراتها على السحب والمناخ" . المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية أ: العلوم الرياضية والفيزيائية والهندسية . 366 (1885): 4613-4626 . Bibcode : 2008RSPTA.366.4613S . doi : 10.1098 / rsta.2008.0201 . ISSN 1364-503X . PMID 18826917. S2CID 206156442 .   
  54. ↑ هيدي 1984 ، ص 62.
  55. ↑ فريدلاندر 2000 .
  56. ↑ هولبرت، إتش إم؛ كاتز، إس. (1964). "بعض المشاكل في تكنولوجيا الجسيمات". مجلة علوم الهندسة الكيميائية . 19 (8): 555-574 . doi : 10.1016/0009-2509(64)85047-8 .
  57. ↑ لاندغريب، جيمس د.؛ براتسينيس، سوتيريس إي. (1990). "نموذج مقطعي منفصل لإنتاج الجسيمات عن طريق التفاعل الكيميائي في الطور الغازي وتخثر الهباء الجوي في نظام الجزيئات الحرة". مجلة علوم الغرويات والأسطح البينية . 139 (1): 63-86 . Bibcode : 1990JCIS..139...63L . doi : 10.1016/0021-9797(90)90445-T .
  58. ↑ ماكجرو، روبرت (1997). "وصف ديناميكيات الهباء الجوي باستخدام طريقة العزوم التربيعية" . علم وتكنولوجيا الهباء الجوي . 27 (2): 255-265 . Bibcode : 1997AerST..27..255M . doi : 10.1080/02786829708965471 .
  59. ↑ مارشيزيو، دانييلي ل.؛ فوكس، رودني أو. (2005). "حل معادلات توازن السكان باستخدام طريقة التربيع المباشر للعزوم". مجلة علوم الهباء الجوي . 36 (1): 43-73 . Bibcode : 2005JAerS..36...43M . doi : 10.1016/j.jaerosci.2004.07.009 .
  60. ↑ يو، مينغتشو؛ لين، جيان تشونغ؛ تشان، تاتليونغ (2008). "طريقة جديدة للعزوم لحل معادلة التخثر للجسيمات في الحركة البراونية". علم وتكنولوجيا الهباء الجوي . 42 (9): 705-713 . Bibcode : 2008AerST..42..705Y . doi : 10.1080/02786820802232972 . hdl : 10397/9612 . S2CID 120582575 . 
  61. ↑ يو، مينغتشو؛ لين، جيانتشونغ (2009). "طريقة عزم تمدد تايلور لتكتل الجسيمات الناتج عن الحركة البراونية في كامل نطاق الحجم". مجلة علوم الهباء الجوي . 40 (6): 549-562 . Bibcode : 2009JAerS..40..549Y . doi : 10.1016/j.jaerosci.2009.03.001 .
  62. ↑ كرافت، موركوس (2005). "نمذجة العمليات الجسيمية" . مجلة كونا للمساحيق والجسيمات . 23 : 18-35 . doi : 10.14356/kona.2005007 .
  63. 1 2 هيندز 1999 ، ص 233.
  64. ↑ هيندز 1999 ، ص 249.
  65. ↑ هيندز 1999 ، ص 244.
  66. ↑ هيندز 1999 ، ص 246.
  67. ↑ هيندز 1999 ، ص 254.
  68. ↑ هيندز 1999 ، ص 250.
  69. ↑ هيندز 1999 ، ص 252.
  70. ↑ "تلوث الجسيمات - PM10 وPM2.5" . التعرف والتقييم والمكافحة. أخبار وآراء من شركة دايموند البيئية المحدودة . 10 ديسمبر 2010. تاريخ الاطلاع: 23 سبتمبر 2012 .
  71. ↑ "الجسيمات العالقة (PM-10)" . مؤرشف من الأصل في 1 سبتمبر 2012. تم الاطلاع عليه في 23 سبتمبر 2012 .
  72. ↑ "معلومات أساسية" . مؤرشف من الأصل في 25 يونيو 2004. تم الاطلاع عليه في 23 سبتمبر 2012 .

مصادر

  • كولبيك، إيان؛ لازاريديس، ميخاليس، محرران. (2014). علم الهباء الجوي: التكنولوجيا والتطبيقات . جون وايلي وأولاده - ساينس. ISBN 978-1-119-97792-6.
  • فريدلاندر، إس كيه (2000). الدخان والغبار والضباب: أساسيات سلوك الهباء الجوي (  الطبعة الثانية). نيويورك: مطبعة جامعة أكسفورد. ISBN 0-19-512999-7.
  • هيندز، ويليام سي. (1999). تكنولوجيا الهباء الجوي (  الطبعة الثانية). وايلي - إنترساينس. ISBN 978-0-471-19410-1.
  • هيدي، جورج م. (1984). الهباء الجوي: علم صناعي وبيئي . دار النشر الأكاديمية. رقم ISBN 978-0-12-412336-6.