Atmosfer kimyası, atmosferdeki gazların, aerosol parçacıklarının ve bulutların kimyasal bileşimini ve bu bileşenlerin dönüşümlerini inceleyen bilim alanıdır. Emisyon kaynakları, kimyasal tepkimeler, güneş ışığı, hava hareketleri ve çökelme süreçleri birlikte ele alınır. Bu alan yalnızca Dünya’yı değil, araştırma kapsamına göre başka gezegenlerin atmosferlerini de konu edinebilir. NASA’nın atmosfer araştırmaları; iz gazlar ve aerosoller üzerinden hava kalitesi, ozon kimyası ve atmosferin uzun dönemli değişimleri gibi konulara odaklanır. [1]
Kimyasal tepkimeler ve taşınım
Güneş ışığı, atmosferdeki molekülleri dönüştüren fotokimyasal tepkimelere enerji sağlayabilir. Gaz fazındaki süreçlerin yanı sıra tepkimeler parçacık yüzeylerinde veya bulut damlacıklarında gerçekleşebilir. EPA’nın CMAQ kimya açıklamasına göre gazlar ile parçacıklar arasında madde alışverişi, bulutlardaki kimyasal süreçler ve parçacık oluşumu atmosfer bileşimini etkiler. Uçucu maddelerin atmosferde tepkimeye girerek daha az uçucu ürünler oluşturması, ikincil aerosol parçacıklarının oluşumuna katkıda bulunabilir. [2] Rüzgâr ve türbülans kimyasal türleri taşır; yağışla yıkanma ve yüzeylere çökelme ise atmosferdeki miktarlarını azaltabilir. Böylece gözlenen bileşim, emisyonların ve kimyasal dönüşümlerin yanı sıra meteorolojik koşullara da bağlı olur. [1][2]
Araştırma ve kapsam
Araştırmacılar atmosfer kimyasını laboratuvar deneyleri, yerde ve uçaklarda yapılan ölçümler, uydular ve bilgisayar modelleriyle inceler. NASA’nın tanımladığı gözlem yaklaşımı, uydu, uçak, yer ağı ve laboratuvar verilerini bir araya getirerek ozon, iz gazlar ve aerosollerin dağılımını araştırır. [1]
Modeller, tepkimeleri taşınım ve hava koşullarıyla birlikte ele alarak gözlemlerin yorumlanmasına yardımcı olur. EPA’nın CMAQ açıklaması, azot oksitler ve uçucu organik bileşiklerin atmosferdeki tepkimelerinin troposferik ozon oluşumu ve parçacık kimyasıyla ilişkisini örnekler. [2] Troposferdeki ozon hava kirleticisi olarak incelenirken, stratosferdeki ozon ve ozon tabakasını etkileyen süreçler farklı bir araştırma bağlamı oluşturur. Bu nedenle atmosfer kimyası meteoroloji, fizik ve çevre bilimleriyle kesişen geniş bir alandır. [1][2]