Aerosoler er en vigtig faktor at indtænke til overvågning af klima, miljø og vejr, da disse kan påvirke funktionaliteten af udstyr og komponenter. De spiller desuden en væsentlig rolle for luftforurening og dermed folkesundheden og miljøpåvirkningen.

---

Du kan ikke se dem med det blotte øje, men aerosoler har stor betydning både positivt og negativt for både sundhed og miljø. I denne artikel får du et indblik i, hvordan aerosoler dannes, hvad de er og ikke mindst påvirkningerne fra dem, samt de udfordringer de kan medføre. Særligt antropogene aerosoler, der er menneskeskabte, er et opmærksomhedspunkt i kampen for et bedre klima og miljø.

Hvordan påvirker aerosoler teknisk udstyr?

Når du vælger professionelt teknisk udstyr, er det væsentligt at have for øje, at sensorbaserede applikationer har indbyggede egenskaber, der kan takle forekomsten af aerosoler, så udstyrets funktionalitet opretholdes. Er du i tvivl om aerosolers indvirken på dit tekniske udstyr, kan du altid søges teknisk rådgivning hos Hans Buchs specialiser.

Her er de væsentligste punkter at tage højde for med teknisk udstyr, som f.eks. kan påvirke meteorologiske opgaver:

• Optiske forstyrrelser: Instrumenter som radiometre og LIDAR anvender lys og stråling. Aerosoler kan sprede eller absorbere lys, og det kan påvirke instrumenternes evne til at give præcise målinger af skydannelse, stråling og andre optiske egenskaber.
• Nedsat synlighed: Partikler som støv, røg og tåge reducerer sigtbarheden for vejrsatellitter og kameraer, der er afhængighed af klar sigtbarhed.
• Ændring af skydannelse og nedbør: Aerosoler kan tiltrække vanddamp, så der dannes flere små dråber. Det kan påvirke både skydannelse og skydække og medføre fejl i målinger af både skytyper og nedbørsmængder.
• Indvirkning på måler af temperatur og luftfugtighed: Aerosoler kan påvirke lokale temperaturer, da de kan absorbere eller reflektere sollys, hvilket kan påvirke præcisionen af målinger af temperatur og luftfugtighed.
• Forurening af sensoroverflader: Aerosoler i form af partikler fra støvstorme, vulkansk aske og menneskeskabte forureningskilder kan lægge sig og i værste fald ophobe sig på overflader af sensorer og kameraer, der dermed påvirker ydeevne og nøjagtigheden af målinger.

Hvad er aerosoler? Oprindelse og typer

Aerosoler er mikroskopiske partikler eller dråber i atmosfæren. De kan både være naturligt forekommende og menneskeskabte, og de spiller en væsentlig rolle i forhold til luftkvalitet, sundhed og klima.

Aerosoler er defineret som små faste eller flydende partikler i en gasformig substans som f.eks. luft. Størrelsen varierer betydeligt fra partikler, der kun er få nanometer store (mindre end en tusindedel af en millimeter), til større partikler på over 10 mikrometer. Disse partikler kan komme fra mange forskellige kilder og kan bestå af alt fra støv og aske til organiske forbindelser og tungmetaller.

Hvordan dannes aerosoler?

Aerosoler kan dannes gennem en række processer, herunder:

• Mekanisk dispersion: Mekaniske kræfter, som vind eller havsprøjt, kan få partikler fra jorden eller havoverfladen til at blive hvirvlet op og blive aerosoler.
• Fordampning og kondensation: Flygtige væsker kan fordampe og derefter kondensere igen i atmosfæren og skabe små dråber eller partikler.
• Forbrændingsprocesser: Når fossile brændstoffer eller biomasse brændes, frigives små partikler som sot eller aske til atmosfæren.
• Kemiske reaktioner: I atmosfæren kan gasformige stoffer reagere med hinanden og danne nye partikler. Dette ses ofte ved dannelsen af sulfater og nitrater.

Typer af aerosoler

Aerosoler kan opdeles i flere kategorier baseret på deres dannelsesproces, fysiske egenskaber og kemiske sammensætning. Her er de vigtigste typer:

Primære aerosoler

Primære aerosoler udsendes direkte fra en kilde uden nogen kemiske transformationer i atmosfæren. Eksempler på dette inkluderer:

• Støvpartikler fra ørkenområder, landbrug eller byggepladser.
• Sod (black carbon), der opstår ved ufuldstændig forbrænding af fossile brændstoffer og biomasse.
• Havsalt dannet af havsprøjt, hvor fordampning af havvand efterlader små saltkorn i luften.

Sekundære aerosoler

Sekundære aerosoler dannes gennem kemiske reaktioner mellem gasformige stoffer i atmosfæren, ofte som følge af menneskelig aktivitet. Nogle af de vigtigste eksempler inkluderer:

• Sulfataerosoler, der dannes, når svovldioxid (SO2) reagerer med vanddamp og danner svovlsyre.
• Nitrat-aerosoler, der opstår ved reaktioner mellem kvælstofdioxider (NOx) og ammoniak.
• Sekundære organiske aerosoler (SOA), som dannes ved iltning af organiske forbindelser (VOC’er).

Naturlige aerosoler

Disse aerosoler har en naturlig oprindelse og er ikke direkte resultatet af menneskelige aktiviteter. Eksempler er:

• Aske og gasser fra vulkanudbrud.
• Pollen og svampesporer fra vegetation.
• Havsalt fra bølgesprøjt og jordpartikler fra vind.

Antropogene aerosoler

Antropogene aerosoler stammer fra menneskeskabte aktiviteter som industri, landbrug og transport. Eksempler er:

• Partikler fra forbrænding af fossile brændstoffer (kul, olie) og biomasse.
• Industrielle udledninger som tungmetaller og kemiske dampe.
• Udstødningsgasser fra biler og lastbiler.

Konsekvenser og udfordringer ved aerosoler

Aerosoler spiller en kompleks rolle i både miljøet og sundheden, og deres tilstedeværelse i atmosfæren kan have både positive og negative effekter.

Miljømæssige konsekvenser

• Aerosoler kan ændre jordens strålingsbalance ved at reflektere eller absorbere sollys, hvilket kan påvirke den globale temperatur.
• Nogle aerosoler, som sulfater, har en kølende effekt, da de reflekterer sollys, mens andre, som sort kul, har en opvarmende effekt ved at absorbere varme.
• De kan påvirke skydannelse, som kan ændre nedbørsmønstre og dermed have store konsekvenser for klimaet.

Sundhedsmæssige risici

• Mindre partikler (under 2,5 mikrometer, også kendt som PM2,5) kan trænge dybt ind i lungerne og endda nå blodbanen, hvilket kan føre til alvorlige helbredsproblemer som åndedrætslidelser, hjertesygdomme og øget risiko for kræft.
• Eksponering for store koncentrationer af aerosoler er forbundet med højere dødelighed og sygelighed i byområder med dårlig luftkvalitet.

Teknologiske og videnskabelige udfordringer

• Det er vanskeligt at måle og modellere aerosoler præcist på grund af deres store variation i størrelse, form og kemisk sammensætning.
• Der er behov for bedre overvågningsteknikker og mere avancerede modeller for at forstå deres rolle i klimaforandringer og sundhedspåvirkninger.

Sådan kan aerosolforurening takles

Aerosoler er en vigtig faktor i både vores klima og folkesundhed. Deres komplekse natur gør dem udfordrende at forstå og kontrollere, men det er afgørende at fokusere på at reducere skadelige emissioner for at sikre et sundere miljø til gavn for både folkesundhed og vegetation.

Håndtering af aerosoler kræver en kombination af regulering, teknologi og internationalt samarbejde. Nogle af de vigtigste strategier inkluderer:

• Strengere regulering og lovgivning: Myndigheder kan indføre strengere emissionsstandarder for industrien, landbruget og transportsektoren for at reducere udledningen af skadelige partikler.
• Internationalt samarbejde: Da aerosoler kan transporteres over lange afstande, kræver effektiv håndtering af luftforurening samarbejde på tværs af landegrænser og internationale miljøaftaler.
• Filtrerings- og rensningsteknologier: Ved at implementere avancerede filtre og rensningssystemer i kraftværker, køretøjer og industrianlæg kan vi reducere mængden af aerosoler i luften.
• Forbedret landbrugspraksis: Landbruget kan bidrage til mindre støv og ammoniakudledning gennem bedre jordbehandling og reduceret afbrænding af affald.

Kilder

• FN’s klimapanel (IPCC): IPCC AR6 Working Group I Report: The Physical Science Basis:
  https://www.ipcc.ch/report/sixth-assessment-report-working-group-i/
• WHO: Global Air Quality Guidelines 2021:
  https://www.who.int/publications/i/item/9789240034228
• European Environment Agency (EEA): Europe’s air quality status 2024:
  https://www.eea.europa.eu/publications/europes-air-quality-status-2024