Minuscole particelle come cristalli di ghiaccio o particelle di cenere tendono a oscillare mentre si depositano nell’atmosfera. Nei loro esperimenti, gli scienziati sono stati in grado di tracciare particelle non sferiche di dimensioni inferiori a 1 millimetro con una precisione senza precedenti. Le loro osservazioni hanno dato origine a un modello che può aiutare a perfezionare le previsioni sugli inquinanti atmosferici o le previsioni meteorologiche.
L’atmosfera contiene molte minuscole particelle solide. Scienziati dell’Istituto Max Planck per la dinamica e l’auto-organizzazione (MPI-DS) e dell’Università di Göttingen, in collaborazione con il Centre national de la recherche scientifique (CNRS) in Francia e l’Università di Göteborg, in Svezia, hanno ora studiato come tali non -le particelle sferiche si depositano nell’aria. A tale scopo hanno utilizzato un nuovo apparato di precisione dotato di telecamere ad alta velocità e un nuovo meccanismo di iniezione delle particelle. Utilizzando una stampante 3D, hanno creato particelle di forme diverse simili a dischi di spessore fino a 50 micrometri e ad aste di lunghezza fino a 880 micrometri. Grazie a questa configurazione, hanno potuto osservare che le particelle tendono a oscillare mentre si depositano nell’aria quiescente.
“Finora, la maggior parte degli studi sul comportamento di particelle così piccole sono stati condotti con modelli in liquidi poiché gli esperimenti in aria sono estremamente impegnativi”, spiega Mohsen Bagheri, leader del gruppo presso MPI-DS, descrivendo gli approcci precedenti. “Tuttavia, le vere dinamiche di sedimentazione non potevano essere esplorate in questo modo. Ora sono state rivelate nel nostro ambiente sperimentale, misurando direttamente il movimento di particelle di dimensioni reali, che sono molto più pesanti dell’ambiente circostante”, continua.
L’oscillazione osservata potrebbe influenzare la collisione delle singole particelle, la loro distanza percorsa nell’atmosfera e la loro interazione con la radiazione solare.
Predire la dinamica delle particelle
Tipicamente, le particelle atmosferiche non sono perfettamente sferiche, ma piuttosto strutture appiattite o allungate. Gli scienziati hanno sviluppato e testato un modello per descrivere e prevedere il movimento di tali particelle, che cattura in modo molto accurato i risultati sperimentali. Il nuovo modello può essere utilizzato per studiare la dinamica e la formazione dei cluster di particelle e gli effetti che ne derivano nella vita di tutti i giorni. “In particolare, i nostri risultati possono aiutare a prevedere meglio per quanto tempo gli inquinanti risiedono nell’atmosfera o come iniziano le precipitazioni nelle nuvole”, riassume Alain Pumir. Il ricercatore del CNRS ha sviluppato il modello insieme ai colleghi Bernhard Mehlig e Kristian Gustavsson.
Nel complesso, queste nuove conoscenze contribuiscono a una comprensione più accurata delle particelle atmosferiche e del modo in cui influenzano il nostro ambiente e il clima.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
