5. Aerosols, nuages et plui es
229
2. On su pp ose qu 'une fraction mol air e x du nitrat e a form e Ie sel. Du fait de la
stcechiometrie, un e fraction molaire x de I'ammonium a au ssi re agi. A I'equilibre
t hermody nam ique, on a done
II est aise de montrer, par exem ple graphique me nt, qu 'il exis te t ouj ours deux
solut ions :
La racin e X2 n 'est evidem me nt pas physique. La racin e Xl n 'est acce ptable que
si elle est po sitive, c'est-a-dire si Ie produit des racines est positif. On doit done
avoir
C!?lH 3 C;'IN0 3 > K p •
Cette rel ation s'inte r prete com me un exces d 'ammonium et de sulfate .
Ces propriet es sont par ti culierement importantes pour I'estimation de I'impact radiatif des aerosols (figure 2.18) .
5 .1.4.4 Nucleation
Pour la nuclea tion bin aire de l'acide sulfurique et de I'eau , des par am etrisations expriment Ie t aux de nucl eation J comm e une fonction de la te mperature, de l'humidite et de la concentration en acide sulfur ique C Hz S0 4 (en
molecule cm r ' ). P our la nucleation ternaire, la concentration en ammoniac
(NH 3 ) int ervi ent ega lement.
Le diam etre de nuclea tion est ty piquement de I'ord re de qu elqu es nanometres. Les different es par am et risa tions different dan s Ie calcul de J , qui peut
etre plu sieurs ordres de grandeur plu s grand pour la nucle ation t ernair e que
pour la nucleation bin aire.
En general , les param et risations sont des fonctions de T , RH , C H Z S0 4 et
d 'une concentration critique en acide sulfur ique . La figure 5.10 donne un e illustration de calcul d 'un flux de nuclea tion J pour la parametrisation bin aire
[1411 : on verifie qu e la nucleation est plu s forte pour les faibles t empe ratures
et les fortes hurnidite s.
5.1.4.5 Aerosols organiques secondaires
Principe
Un traitement specifique doit et re applique a la matiere organique, car les
mecani smes en ph ase gaz euse, habi tuellement utilises pour la seule photochimie, ne represent ent pas a priori de composes organiques a pression de vapeur
sat ur ant e suffisamment faibl e pour condenser (seuls les COY , composes org aniques volatils, sont en general inclu s) .
L'oxydation des COY conduit a des especes de plu s en plu s fonctionnalisees, fort ement pol arisees et a pression de vap eur satur ante plu s faible, les
229
2. On su pp ose qu 'une fraction mol air e x du nitrat e a form e Ie sel. Du fait de la
stcechiometrie, un e fraction molaire x de I'ammonium a au ssi re agi. A I'equilibre
t hermody nam ique, on a done
II est aise de montrer, par exem ple graphique me nt, qu 'il exis te t ouj ours deux
solut ions :
La racin e X2 n 'est evidem me nt pas physique. La racin e Xl n 'est acce ptable que
si elle est po sitive, c'est-a-dire si Ie produit des racines est positif. On doit done
avoir
C!?lH 3 C;'IN0 3 > K p •
Cette rel ation s'inte r prete com me un exces d 'ammonium et de sulfate .
Ces propriet es sont par ti culierement importantes pour I'estimation de I'impact radiatif des aerosols (figure 2.18) .
5 .1.4.4 Nucleation
Pour la nuclea tion bin aire de l'acide sulfurique et de I'eau , des par am etrisations expriment Ie t aux de nucl eation J comm e une fonction de la te mperature, de l'humidite et de la concentration en acide sulfur ique C Hz S0 4 (en
molecule cm r ' ). P our la nucleation ternaire, la concentration en ammoniac
(NH 3 ) int ervi ent ega lement.
Le diam etre de nuclea tion est ty piquement de I'ord re de qu elqu es nanometres. Les different es par am et risa tions different dan s Ie calcul de J , qui peut
etre plu sieurs ordres de grandeur plu s grand pour la nucle ation t ernair e que
pour la nucleation bin aire.
En general , les param et risations sont des fonctions de T , RH , C H Z S0 4 et
d 'une concentration critique en acide sulfur ique . La figure 5.10 donne un e illustration de calcul d 'un flux de nuclea tion J pour la parametrisation bin aire
[1411 : on verifie qu e la nucleation est plu s forte pour les faibles t empe ratures
et les fortes hurnidite s.
5.1.4.5 Aerosols organiques secondaires
Principe
Un traitement specifique doit et re applique a la matiere organique, car les
mecani smes en ph ase gaz euse, habi tuellement utilises pour la seule photochimie, ne represent ent pas a priori de composes organiques a pression de vapeur
sat ur ant e suffisamment faibl e pour condenser (seuls les COY , composes org aniques volatils, sont en general inclu s) .
L'oxydation des COY conduit a des especes de plu s en plu s fonctionnalisees, fort ement pol arisees et a pression de vap eur satur ante plu s faible, les