بررسی فرایندهای میکروفیزیکی موثر بر ذرات هواویز جوی با استفاده از سامانه جفت شده طرحواره هواویز HAM و مدل میان مقیاس WRF

در این پژوهش با استفاده از مدل جفت شده هواویز پیشرفته HAM و مدل پیش بینی عددی- تحقیقاتی WRF به بررسی فرایند های میکروفیزیکی ذرات هواویز جوی پرداخته شده است. مدل WRF-HAM از روش جدیدی برای ارائه توزیع اندازه ذرات هواویز جوی تحت عنوان روش شبه مدی بهره می برد و فرایند های میکروفیزیکی متعددی شامل میعان اسید سولفوریک بر سطح ذرات هواویز، هسته بندی و تولید ذرات ثانویه، برخورد و هم آمیزی ذرات و نیز تعادل ترمودینامیکی با بخار آب را در بر می گیرد. در این تحقیق، هواویز های سولفات، کربن سیاه، کربن آلی، نمک دریا و ذرات گرد و غبار، به عنوان مولفه های اصلی هواویز های جهانی در نظر گرفته شده اند. نتایج آزمون های شبیه سازی در یک دوره 24 ساعته نشان می دهد که غلظت اسید سولفوریک گازی مصرف شده برای تشکیل ذرات جدید در مد هسته بندی، از غلظت مصرفی برای میعان بر سطح ذرات هواویز بیشتر است. علاوه بر آن، ذرات سولفات ثانویه در مد هسته بندی در ارتفاعات بالاتر از سطح زمین و در منطقه ابری حوزه شبیه سازی تشکیل می شوند. میعان اسید سولفوریک گازی بر سطح ذرات هواویز، علاوه بر رشد این ذرات در هر دو مد آمیخته و نامحلول، منجر به تغییر ماهیت ذرات هواویز در مدهای نامحلول و در نتیجه انتقال این ذرات به مدهای آمیخته مربوط نیز می شود. برخورد و هم آمیزی ذرات هواویز نیز منجر به تغییر جرم این ذرات و انتقال یافتن آنها به مدهای درشت تر می شود که این تغییر جرم، نسبت به فرایند میعان به مراتب کوچک تر است.