Onderzoeksproject CG/DD1/02 (Onderzoeksactie CG)
Context
Studie van de chemische samenstelling van de troposfeer op wereldschaal en meer specifiek van het effect van de industrialisatie en de biosfeer (koolwaterstof emissies) op de troposferische ozon concentratie en de oxiderende capaciteit van de atmosfeer.
Doelstellingen
- Reductie van de onzekerheden op chemische en fysische processen die de "globale" distributie van chemische stoffen beheersen en meer specifiek van de oxidantia en chemisch gevormde broeikasgassen (methaan, ozon);
- Kwantificeren van het "global"budget van troposferisch ozon en zijn precursoren (koolstofmonoxide, stikstofoxiden en koolwaterstoffen), en van de processen die de concentratie bepalen van het hydroxyl radicaal (OH) dat als de "chemische reiniger" van de atmosfeer bestempeld wordt;
- Bepaling van de invloed van antropogene activiteiten op de chemische samenstelling en de oxiderende capaciteit van de atmosfeer en inschatting van de toekomstige evolutie van de troposfeer samenstelling;
- Bepaling van het "globale" impact van organische stoffen (meer bepaald van biogene oorsprong) op de oxiderende capaciteit van de atmosfeer en troposferisch ozon;
- Opheldering van het oxidatie mechanisme van belangrijke terpenen in hun reacties met hydroxyl radicalen, gebruik makende van de "fast-flow" reactor techniek;
- Kwantitatieve bepaling van de productrendementen in functie van diverse reactie condities;
- Afleveren van mechanistische gegevens voor incorporatie in atmosfeer-chemische modellen om aldus het effect van terpenen op de concentraties van spoorcomponenten zoals koolstofmonoxide, aceton, formaldehyde, aceetaldehyde en aceton in te schatten.
Methodologieën
- Ontwikkeling van numerische drie-dimensionele modellen voor de samenstelling van de "globale" atmosfeer: IMAGES, dat zijn deugdelijkheid heeft bewezen voor de studie van troposferische processen en de invloed van antropogene activiteiten, en MOZART, een recent ontwikkeld model in NCAR (National Center for Atmospheric Research, USA);
- Modelvalidatie door vergelijking met de beschikbare concentraties aan spoorgassen;
- Studie van de veranderingen van de samenstelling van de troposfeer sinds de pre-industriële tijden, met inschatting van de toekomstige evolutie en dit in het kader van onze bijdrage tot de IPCC-assessments;
- Bepaling van de "globale" emissies van biogene organische koolwaterstoffen;
- Sensitiviteitsstudies op het effect van biogene organische koolwaterstoffen op de samenstelling van de troposfeer;
- Aanwending van de "fast-flow"reactor techniek voor de simulatie van de atmosfeerchemie op laboratorium schaal;
- Ontwikkeling en toepassing van nieuwe analytische technieken voor kwalitatieve en kwantitatieve bepaling van de terpeen oxidatieproducten;
- Aanpassing en gebruik van bestaande atmosfeerchemie-modellen RACM (Regional Atmospheric Chemistry Model) en MCM (Master Chemical Model) voor simulatie van "fast-flow" reactor experimenten;
Partners
Het Belgisch netwerk bestaat uit twee partners: IASB-BIRA (Belgisch Instituut voor Ruimte Aëronomie, Promotor Dr.J.F. Müller) die verantwoordelijk is voor het luik modelling en de Afdeling Fysische en Analytische Scheikunde, KULeuven (Promotor Prof. Dr. C. Vinckier) die het onderzoek leidt over de oxidatieprocessen van terpenen met het hydroxyl radicaal (OH).
Verwachte resultaten en bijproducten
- Verbeterde versies van twee ;drie-dimensionele modellen voor de troposfeer;
- Standaard technieken en methoden voor het onderzoek op laboratoriumschaal aan oxidatiemechanismen van vluchtige organische stoffen met hydroxyl radicalen;
- Nieuwe kinetische mechanismen voor de oxidatie van belangrijke biogene organische koolwaterstoffen (monoterpenen).
Internationale samenwerking
- NCAR (National Center for Atmospheric Research), Boulder, Colo., U.S.A.
- Service d’Aéronomie, Université Paris VI, France
- LISA, Université Paris XII, France
- IPCC (Intergovernmental Panel for Climate Change)
- Incorporatie in het Europese Eurotrac project CMD (Chemical Mechanism Development)
Anthropogenic and biogenic influences on the oxidizing capacity of the atmosphere: final report
Müller, J-F - Vinckier, C. - Wallens, S. ... et al. Brussels: OSTC, 2001 (SP0918)
[Om te downloaden]
[Uitgeput]
Anthropogenic and biogenic influences on the oxidising capacity of the atmosphere: summary
Brussels: OSTC, 2001 (SP0994)
[Om te downloaden]
Influences anthropiques et biogéniques sur la capacité oxydante de l'atmosphère: synthèse
Bruxelles: SSTC, 2001 (SP0995)
[Om te downloaden]
Antropogene en biogene invloeden op de oxiderende capaciteit van de atmosfeer: synthese
Brussel: DWTC, 2001 (SP0996)
[Om te downloaden]
