The Stratospheric Aerosol Layer

اکنون ربع قرن از زمانی که یونگه و همکارانش اولین نمونه را از لایه آئروسل سولفات در استراتوسفر بازیابی کردند می گذرد. از آن زمان تاکنون گام های بلندی در تعیین خواص فیزیکی و مورفولوژی آن برداشته شده است. این بررسی ها با ابزارهای روی هواپیما و سکوهای بالون مانند روزهای اولیه، با لیدار زمینی (رادار نوری) و اخیراً با ابزارهای نوری ماهواره ای انجام شده است. در فصل 2 مشخص خواهد شد که اندازه گیری های درجا توسط سنسورهای aircI'aft و بالون به جای تکرار تکنیک های راه دور (lidar و ماهواره) تکمیل می شود. از این رو برنامه های آینده احتمالاً به استفاده از تکنیک های آزمایشی مستقیم و همچنین غیرمستقیم ادامه خواهند داد. همزمان، با مشاهدات خواص ناخالص لایه آئروسل، مطالعات آزمایشگاهی و نظری به دنبال روشن کردن فرآیندهای شیمیایی و میکرو فیزیکی هستند که بر شکل‌گیری و رشد ذرات آئروسل تأثیر می‌گذارند. بررسی‌های آزمایشگاهی شامل مطالعات شیمی فاز گاز و مکانیسم‌های هسته‌زایی و رشد ذرات است. مطالعات نظری عمدتاً حول مجموعه‌ای از مدل‌های توسعه‌یافته توسط دانشمندان اتمسفر بوده است. قدیمی ترین این مدل ها توسط Junge و همکارانش ساخته شد. با ظهور رایانه های نسل سوم و چهارم، ظرفیت حل معادلات پیوستگی کاملاً پیچیده که بر تشکیل، رشد و حذف ذرات حاکم است به حدی رسیده است که می توان بیشتر خواص ذرات را با اطمینان معقول شبیه سازی کرد. .

It is now a quarter of a century since Junge and his coworkers recovered the first sample from the sulfate aerosol layer in the stratosphere. Since that time vast strides have been made in determining its physical properties and morphology. These investigations have been performed with instruments on board aircraft and balloon platforms as in the early days, with ground-based lidar (optical radar), and most recently with satellite-borne optical instruments. It will become evident in Chapter 2 that in situ measurements by aircI'aft and ,balloon sensors complement rather than duplicate the remote techniques (lidar and satellite). Hence future programs will probably continue to utilize direct as well as indirect experimental techniques. Concurrently, with the observations of the gross properties of the aerosol layer, la~oratory and theoretical studies have sought to elucidate the chemical and micro­ physical processes which influence the formation and growth of the aerosol par­ ticles. The laboratory investigations have included studies of gas phase chemistry, and particle nucleation and growth mechanisms. Theoretical studies have revolved mainly around a series of models developed by atmospheric scientists. The earliest of these models was constructed by Junge and his colleagues. With the advent of third- and fourth-generation computers, the capacity to solve the quite complex continuity equations whi~h govern particle formation, growth, and removal has ad­ vanced to the point where most of the particle properties can be simulated with reasonable confidence.