Том 27, номер 12, статья № 10

Аннотация:

Проведено исследование сил фотофоретического взаимодействия между сферическими аэрозольными частицами в зависимости от высоты их положения в атмосфере и размера частиц в дневное и ночное время. Установлено, что в дневное время в атмосфере фотофоретическое взаимодействие способно оказать сильное влияние на коагуляцию хорошо поглощающих излучение субмикронных частиц.

Ключевые слова:

фотофоретическое взаимодействие, аэрозольные частицы, коагуляция, излучение

Список литературы:

1. Ивлев Л.С., Довгалюк Ю.А. Физика атмосферных аэрозольных систем. СПб.: НИИХ СПбГУ, 1999. 194 с.
2. Otto E., Fissan H. Brownian coagulation of submicron particles // Adv. Powder Technol. 1999. V. 10, N 1. P. 1–20.
3. Maricq M.M. Coagulation dynamics of fractal-like soot aggregates // J. Aerosol Sci. 2007. V. 38, N 2. P. 141–156.
4. Фукс Н.А. Механика аэрозолей. М.: Изд-во АН СССР, 1955. 338 с.
5. Palaniswaamy G., Loyalka S.K. Direct simulation, Monte Carlo, aerosol dynamics: Coagulation and condensation // Ann. Nucl. Energy. 2008. V. 35, N 3. P. 485–494.
6. Wei J., Kruis F.E. GPU-accelerated Monte Carlo simulation of particle coagulation based on the inverse method // J. Comput. Phys. 2013. V. 249. P. 67–79.
7. Wei J., Kruis F.E. A GPU-based parallelized Monte Carlo method for particle coagulation using an acceptance – rejection strategy // Chem. Eng. Sci. 2013. V. 104. P. 451–459.
8. Friedlander S.K. Smoke, dust, and haze: Fundamentals of aerosol dynamics. N.Y.: Oxford University Press, 2000. 407 р.
9. Huang D., Seinfeld J. Fokker–Planck equation solution of aerosol Brownian coagulation with an interparticle potential // J. Colloid Interf. Sci. 1990. V. 139, N 1. P. 213–237.
10. Schmidt-Ott A., Burtscher H. The effect of van der Waals forces on aerosol coagulation // J. Colloid Interf. Sci. 1982. V. 89, N 2. P. 353–357.
11. Kennedy I.M., Harris S.J. Direct numerical simulation of aerosol coagulation with van der Waals forces // J. Colloid Interf. Sci. 1989. V. 130, N 2. P. 489–497.
12. Park S.H., Lee K.W., Shimada M., Okuyama K. Coagulation of bipolarly charged ultrafine aerosol particles // J. Aerosol Sci. 2005. V. 36, N 7. P. 830–845.
13. Delichatsios M.A., Probstein R.F. Coagulation in turbulent flow: Theory and experiment // J. Colloid Interf. Sci. 1975. V. 51, N 3. P. 394–405.
14. Медников Е.П. Теория аккустической коагуляции аэрозолей // Докл. АН СССР. 1968. Т. 193, № 2. С. 382–385.
15. Reed L.D., Morrison F.A., Jr. Particle interactions in low knudsen number thermophoresis // J. Aerosol Sci. 1975. V. 6, N 5. P. 349–365.
16. Баканов С.П., Дерягин Б.В., Ролдугин В.И. Термофорез в газах // Успехи физ. наук. 1979. Т. 129, вып. 10. С. 255–278.
17. Keh H.J., Chen S.H. Particle interactions in thermo-phoresis // Chem. Eng. Sci. 1995. V. 50, N 21. P. 3395–3407.
18. Yalamov Y.I., Kutukov V.B., Shchukin E.R. Theory of the photophoretic motion of the large-size volatile aerosol particle // J. Colloid Interf. Sci. 1976. V. 57, N 3. P. 564–571.
19. Reed L.D. Low Knudsen number photophoresis // J. Aerosol Sci. 1977. V. 8, N 2. P. 123–131.
20. Cheremisin A.A. Transfer matrices and solution of the heatmass transfer problem for aerosol clusters in a rarefied gas medium by the Monte Carlo method // Russian J. Numer. Anal. Mathemat. Modelling. 2010. V. 25, N 3. P. 209–233.
21. Ehrenhaft F. On the physics of millionths of centimeters // Zeitschrift für Physik. 1917. Bd. 18. S. 352–368.
22. Preining O. Photophoresis // Aerosol Science. Devies C.N., ed. N.Y.: Academic Press, 1966. P. 111–135.
23. Davis E.J., Schweiger G. The airborne microparticle: Its physics, chemistry, optics, and transport phenomena. Berlin: Springer-Verlag GmbH, 2002. 833 p.
24. Cheremisin A.A., Vassilyev Y.V., Horvath H. Gravito-photophoresis and aerosol stratification in the atmosphere // J. Aerosol Sci. 2005. V. 36, N 11. P. 1277–1299.
25. Cheremisin A.A., Vassilyev Y.V., Kushnarenko A.V. Photophoretic forces for bispherical aerosol particles // Proc. SPIE. 2003. V. 5027. P. 21–32.
26. Черемисин А.А., Новиков П.В., Шнипов И.С., Бычков В.В., Швецов Б.М. Лидарные наблюдения и механизм формирования структуры аэрозольных слоев в стратосфере и мезосфере над Камчаткой // Геомагнетизм и аэрон. 2012. Т. 52, № 5. С. 690–700.
27. Cheremisin A.A., Shnipov I.S., Horvath H., Rohatschek H. The global picture of aerosol layers formation in the stratosphere and in the mesosphere under the influence of gravito-photophoretic and magneto-photophoretic forces // J. Geophys. Res. A. 2011. V. 116. D19204. DOI: 10.1029/2011JD015958.
28. Черемисин А.А., Кушнаренко А.В. Оценка фотофоретического взаимодействия аэрозольных частиц в стратосфере // Оптика атмосф. и океана. 2010. Т. 23, № 6. С. 475–479.
29. Cheremisin A.A., Kushnarenko A.V. Photophoretic interaction of aerosol particles and its effect on coagulation in rarefied gas medium // J. Aerosol Sci. 2013. V. 62. P. 26–39.
30. Rohatschek H. Semi-empirical model of photophoretic forces for the entire range of pressures // J. Aerosol Sci. 1995. V. 26, N 5. P. 717–734.
31. Wurm G., Krauss O. Experiments on negative photophoresis and application to the atmosphere // Atmos. Environ. 2008. V. 42, N 11. P. 2682–2690.
32. Береснев С.А., Ковалёв Ф.Д., Кочнева Л.Б., Рунков В.А., Суетин П.Е., Черемисин А.А. О возможности фотофоретической левитации частиц в стратосфере // Оптика атмосф. и океана. 2003. Т. 16, № 1. С. 52–57.
33. Public Domain Aeronautical Software. URL: http:// www.pdas.com/atmos.html (дата обращения: 29 октября 2013).
34. Cheremisin A.A., Vassilyev Y.V. Numerical calculation gravito-photophoretic movement for aerosol aggregates // A. Deepak Publishing. 2006. V. 148. P. 131–135.
35. Bohren C.F., Huffman D.R. Absorption and scattering of light by small particles. N.Y.: John Wiley and Sons, 1983. 544 p.
36. Rohatschek H. Levitation of stratospheric and mesospheric aerosols by gravito-photophoresis // J. Aerosol Sci. 1996. V. 27, N 3. P. 467–475.