بررسی فرایندهای میکروفیزیکی مؤثر بر ذرات هواویز جوی با استفاده از سامانة جفت‌ شدة طرحواره هواویز HAM و مدل میان‌‌مقیاس WRF

در این پژوهش با استفاده از مدل جفت شده هواویز پیشرفته HAM و مدل پیش‌بینی عددی- تحقیقاتی WRF به بررسی فرایند‌های میکروفیزیکی ذرات هواویز جوی پرداخته شده است. مدل WRF-HAM از روش جدیدی برای ارائه توزیع اندازه ذرات هواویز جوی تحت عنوان روش شبه‌مدی بهره می‌برد و فرایند‌های میکروفیزیکی متعددی شامل میعان اسید سولفوریک بر سطح ذرات هواویز، هسته‌بندی و تولید ذرات ثانویه، برخورد و هم‌آمیزی ذرات و نیز تعادل ترمودینامیکی با بخار آب را در بر می‌گیرد. در این تحقیق، هواویز‌های سولفات، کربن سیاه، کربن آلی، نمک دریا و ذرات گرد و غبار، به عنوان مؤلفه‌‌های اصلی هواویز‌های جهانی در نظر گرفته شده‌اند. نتایج آزمون‌های شبیه‌سازی در یک دوره 24 ساعته نشان می‌دهد که غلظت اسید سولفوریک گازی مصرف شده برای تشکیل ذرات جدید در مد هسته‌بندی، از غلظت مصرفی برای میعان بر سطح ذرات هواویز بیشتر است. علاوه بر آن، ذرات سولفات ثانویه در مد هسته‌بندی در ارتفاعات بالاتر از سطح زمین و در منطقه ابری حوزه شبیه‌سازی تشکیل می‌شوند. میعان اسید سولفوریک گازی بر سطح ذرات هواویز، علاوه بر رشد این ذرات در هر دو مد آمیخته و نامحلول، منجر به تغییر ماهیت ذرات هواویز در مدهای نامحلول و در نتیجه انتقال این ذرات به مدهای آمیخته مربوط نیز می‌شود. برخورد و هم‌آمیزی ذرات هواویز نیز منجر به تغییر جرم این ذرات و انتقال یافتن آنها به مدهای درشت‌تر می‌شود که این تغییر جرم، نسبت به فرایند میعان به مراتب کوچک‌تر است.