Cómo se forman los aerosoles en la atmósfera terrestre
Los aerosoles atmosféricos están formados por pequeñas partículas sólidas, como el polvo, y líquidas, como el agua, suspendidas en la atmósfera. Los aerosoles atmosféricos pueden ser emitidos directamente a la atmósfera en forma de partículas, como las cenizas, o formarse cuando los gases emitidos sufren reacciones químicas complejas y se condensan en forma de partículas. Los aerosoles también tienen una amplia gama de fuentes y pueden clasificarse además como naturales o antropogénicos, que se originan en actividades relacionadas con el hombre. Hay muchos tipos diferentes de aerosoles naturales, como el polvo, la sal marina, el humo y los procedentes de fuentes vivas, denominados aerosoles biogénicos.
El tamaño de los aerosoles atmosféricos oscila entre unos pocos nanómetros -el tamaño de una molécula de ADN- y decenas de micras -el ancho de un cabello humano-. El tamaño de una partícula altera su comportamiento, incluido el tiempo que permanece suspendida en el aire. Los sistemas de aerosoles son complejos y sufren reacciones químicas que pueden hacer que los aerosoles se evaporen y se reconduzcan. Esta complejidad hace que sea difícil predecir y modelizar las propiedades de los aerosoles.
Qué es el aerosol en química
Las nubes son una parte esencial del clima de la Tierra. Las nubes bloquean el sol y dan sombra al suelo, enfriando la superficie del planeta y la atmósfera. También atrapan el calor y la humedad en la atmósfera, lo que calienta el aire. Las nubes transportan el agua por todo el planeta en forma de humedad y precipitaciones, afectando al clima, la vegetación, la erosión y otros elementos de nuestra Tierra. Las nubes son increíblemente complejas y una de las fuentes importantes de incertidumbre en los modelos climáticos y en los modelos del sistema terrestre. Para los científicos del clima, estudiar cómo se forman las nubes y cómo afectan al tiempo y al clima es fundamental para comprender nuestro mundo cambiante y predecir su futuro.
Las nubes suelen formarse en torno a unas diminutas partículas transportadas por el aire llamadas aerosoles. Las nubes están formadas por gotas de agua, cristales de hielo o una mezcla de ambos. Cuando el sol calienta la superficie de la Tierra, el agua de los océanos y lagos, del suelo y de las plantas pasa de líquido a vapor. Este proceso se denomina evaporación. Cuando el aire asciende en la atmósfera, se enfría y no puede retener tanto vapor de agua. Si el aire más frío se encuentra con el tipo adecuado de partículas de aerosol, el vapor de agua puede acumularse en las partículas de aerosol en forma de gotas de nube o cristales de hielo. La formación de gotas de nubes o de cristales de hielo depende de la temperatura del aire. También depende del tipo de aerosoles: algunas partículas son mejores semillas para las nubes que otras. Cuando crecen muchas gotas de nube o cristales de hielo, se crea una nube.
Qué son los aerosoles
Este artículo trata de las propiedades físicas de un aerosol. Para las latas presurizadas diseñadas para producir un aerosol, véase Aerosol. Para la transmisión de enfermedades a través de pequeñas partículas, véase Transmisión por aerosol.
Un aerosol es una suspensión de finas partículas sólidas o gotas líquidas en el aire o en otro gas[1] Los aerosoles pueden ser naturales o antropogénicos. Ejemplos de aerosoles naturales son la niebla o la bruma, el polvo, los exudados forestales y el vapor de los géiseres. Ejemplos de aerosoles antropogénicos son las partículas contaminantes del aire, la niebla de la descarga de las presas hidroeléctricas, la niebla de riego, el perfume de los atomizadores, el humo, el vapor de una tetera, los pesticidas pulverizados y los tratamientos médicos para enfermedades respiratorias[2] Cuando una persona inhala el contenido de un vape pen o un e-cigarrillo, no está inhalando vapor de agua, sino un aerosol antropogénico no natural[3].
Las partículas líquidas o sólidas de un aerosol tienen diámetros normalmente inferiores a 1 μm (las partículas más grandes con una velocidad de sedimentación significativa hacen que la mezcla sea una suspensión, pero la distinción no es clara). En la conversación general, el aerosol suele referirse a un sistema de dispensación que suministra un producto de consumo desde una lata.
Tipos de aerosoles
Los aerosoles atmosféricos son suspensiones de partículas líquidas, sólidas o mixtas con una composición química y una distribución de tamaños muy variable (Putaud et al. 2010). Su variabilidad se debe a las numerosas fuentes y a los distintos mecanismos de formación (Figura 1). Las partículas de aerosol se emiten directamente a la atmósfera (aerosoles primarios) o se producen en la atmósfera a partir de gases precursores (aerosoles secundarios).
Los aerosoles primarios constan de componentes inorgánicos y orgánicos. Los aerosoles primarios inorgánicos son relativamente grandes (a menudo mayores de 1 μm) y se originan en el aerosol marino, el polvo mineral y los volcanes. Estos aerosoles gruesos tienen una vida atmosférica corta, normalmente de unos pocos días. Los procesos de combustión, la quema de biomasa y los materiales vegetales/microbianos son fuentes de aerosoles carbonosos, incluyendo tanto el carbono orgánico (CO) como el carbono negro sólido (BC). El BC es el principal componente antropogénico que absorbe la luz presente en los aerosoles. Sus principales fuentes son la combustión de combustibles fósiles (como la gasolina, el petróleo y el carbón), la madera y otras biomasas. Los aerosoles primarios que contienen BC y OC suelen tener un tamaño inferior a 1 µm.